수소전기차는 직류인가요 교류인가요?
4개의 답변이 있어요!수소전기차 동력의 주원료인 수소는 수력, 풍력, 태양열 발전을 통해 지속적인 모집이 가능해 차세대 에너지원으로 관심받는, 가장 핫(Hot)한 에너지 자원입니다. 에너지로 변화하는 과정도 단순해서 1차로 수소저장 탱크에 모인 수소는 연료전지로 옮겨져 수소이온과 전자로 나뉘고, 그중 수소이온은 공기 중 산소와 반응해 물이 됩니다.
이 화학반응에서 만들어지는 전기에너지가 인버터를 거쳐 모터로 전달되면 이 힘이 타이어로 전달돼 자동차가 움직입니다. 이렇게 쉽게 에너지가 만들어진다니 신기하시겠지만, 사실 세상에서 가장 어려운 일과 쉬운 일은 통하는 법입니다. 그리고 이 어려운 공정을 쉽고 간단하게 만드는 것이 바로 현대자동차가 보유한 핵심기술입니다.생소함과 복잡함을 넘어 세계 시장에서 인정받은 기술력
수소전기차는 일반적인 자동차 엔진 대신, 연료전지 스택과 모터 제어기, 배터리, 수소탱크 등을 갖추고 있습니다. 이들은 각각 충전된 수소와 산소를 반응시켜 전기를 생산하고(연료전지 스택), 전기로 구동력을 발생시키며(모터 제어기 등 전기동력 부품), 고압의 수소를 안전하게 저장·공급하고(수소탱크), 보조에너지를 저장·공급하는(배터리) 역할을 합니다.
물론 다른 친환경 자동차와 마찬가지로 감속 시에는 운동에너지로 모터를 구동시켜 배터리를 충전하는 기능도 갖추고 있습니다. 투싼 ix Fuel Cell에 탑재된 전기자동차는 미국 자동차 전문 미디어인 ‘워즈오토(Wardsauto)’가 선정하는 ‘2015 10대 최고 엔진(2015 Ward’s 10 Best Engines)’에 선정되어 그 성능을 인정받았습니다.화학 에너지에서 전기 에너지
화학 에너지에서 운동 에너지까지 가는 데 있어서 첫 번째 과정은 화학에서 전기이다. 이 부분은 연료 전지가 담당한다 수소가 백금을 만나면, 백금이 촉매로 작용해서 쉽게 수소 이온(H+)과 전자(e-)로 나눠진다. 산소도 역시 백금이 촉매로 작용해서 화학반응을 일으키게 되는데 이 둘을 전선과 전해질막으로 연결시켜서 순환시킨 것이 연료 전지이다. 전선으로는 전자가 이동하고 전해질막으로는 수소이온이 이동한다.
수소와 산소를 이용해서 전자의 흐름, 즉 전기를 얻어낸다.
직류에서 교류연료전지에서 얻는 전자의 흐름은 일방통행, 직류이다. 물론 직류로도 모터를 돌릴 수 있지만 모터 내에 접촉이 됐다가 떨어졌다가를 반복해야 하는 브러쉬라는 부품이 필요해서 내구성이 좋지 않다. 브러쉬리스 직류모터가 있긴 한데 이건 사실 교류 모터라고 보면 되지 싶다.
일정한 하나의 직류 전압으로 부드러운 교류를 만드는 원리는 크게 두 가지로 볼 수 있다.
스위치로 표현하긴 했는데 물리적인 스위치로는 한계가 있다 전기적인 반도체를 이용해서 훨씬 빠르고 정확하게 제어를 한다. 이 부분에서 트랜지스터, 다이오드 등 반도체가 쓰이게 되는데 간단하게 트랜지스터는 전기적 스위치, 다이오드는 전기계의 판막(?) 정도로 이해하면 될 듯하다. 그냥 전선으로만 연결되어 있다면 경우에 따라서 순류로 흐르다가 역류로 흐를 수도 있지만 다이오드가 거기에 껴 있을 경우 한쪽 방향으로만 흐르고 반대쪽 방향으로는 흐르지 않게 할 수 있다. 얘네를 회로로 잘 구성해서 하나의 직류 전압으로 세 가지 교류 전압을 얻는다.
전기에너지에서 회전운동에너지
전류 주변에 자기장이 생기게 된다. 전선을 말아줄 경우 자석과 같이 역할 할 수 있으며 전류의 흐름에 따라 자력의 세기에 변화를 줄 수도, 극을 바꿀 수도 있으므로 이를 이용해서 회전 운동에너지를 얻는다.
회전운동에너지에서 운동에너지이 부분은 모든 자동차 공통으로 지면을 밀면서 마찰력으로 추진하게 된다.
수소전기차의 경우 산소와 수소가 만나서 전기에너지를 만들고 만든 전기를 배터리에 충전하게 됩니다.
배터리에 충전된 전기를 이용하여 자동차를 운행하게 되는데 배터리의 경우 직류전기 입니다.
그러므로 수소전기차의 경우 교류전원이 아닌 직류 전원을 이용하여 가동이 되는것입니다.
그리고 다른 전기차들도 마찬가지로 교류가 아닌 직류전기를 이용하여 가동이 됩니다.
전기차는 직류와 교류를 혼합한 시스템을 사용하고 있습니다.
초기모델의 경우 직류 베터리에 직류 모터를 사용하는 경우가 있었으나 지금은 직류 베터리에 교류 모터를 사용하고 있습니다.
고압의 직류 베터리 전압을 인버터를 통해 고압의 교류 모터 전압으로 변경하여 사용하며 인버터를 통해 정밀하게 고전압 교류 주파수를 조정할 수 있는 것입니다.
또 구동계통이 아닌 라디오 및 기타 전기장치의 경우 직류-직류 컨버터를 통해 약 350V의 베터리전압에서 12V의 전압으로 변경하여 공급하는 기능도 있습니다.
이상 답변이 도움되었다면 채택 부탁드립니다.
