자동차에서 열에너지를 전기에너지로 전환?
안녕하세요 전기자동차의 경우 열에너지를 전기에너지로 변환시키잔항요 이런건 어떠한 원리로 변환을 시키는건지 궁금하여 질문드립니다
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
전기자동차는 일반적으로 배터리에
저장된 전기 에너지를 사용하여 모터를
구동하고 주행합니다.
운행 과정에서 발생하는 열에너지를
회수하여 전기 에너지로 변환하는 기술도
개발되고 있습니다.
폐열 회수 시스템은 전기자동차에서 발생하는
폐열을 회수하여 난방 냉방 발전
등에 활용하는 기술입니다.
TEG는 TEG는 펠티에 효과를
이용하여 열에너지를 직접 전기 에너지로
변환하는 소자입니다.
ORC은 ORC는 유기 유체를 사용하여
열에너지를 기계적 에너지로 변환하고
이를 다시 전기 에너지로 변환하는 시스템입니다.
배터리는 충전 및 방전 과정에서
열을 발생시킵니다.
배터리 냉각 시스템은 이 열을
회수하여 난방에 활용하거나
다른 시스템의 냉각에 사용할 수 있습니다.
모터는 운행 과정에서 열을 발생시킵니다.
모터 냉각 시스템은 이 열을
회수하여 난방에 활용하거나
다른 시스템의 냉각에 사용할 수 있습니다.
제동 시 발생하는 마찰 에너지를 열에너지로
변환하여 회수하는 시스템입니다.
회수된 열에너지는 난방에 활용하거나
다른 시스템의 냉각에 사용할 수 있습니다.
TEG는 두 종류의 반도체 소재를
접합하여 만든 소자입니다.
한쪽 접합면에 열을 가하면 전자와 정공이
각각 N형과 P형 반도체로
이동하여 전압이 발생합니다.
TEG는 소형이고 저렴하지만 변환
효율이 낮다는 단점이 있습니다.
ORC는 유기 유체를 사용하는 랭킨 사이클입니다.
열에너지로 유기 유체를
증발시키고 증발된 유체는
터빈을 돌려 발전기를 구동합니다.
ORC는 TEG보다 높은 변환
효율을 가지고 있지만
시스템이 복잡하고 비용이
많이 드는 단점이 있습니다.
전기자동차 열에너지 변환 기술은
아직 개발 초기 단계이지만
앞으로 효율 향상과 비용 절감을 통해
상용화될 가능성이 높습니다.
이 기술은 전기자동차의 주행 거리를 늘리고
에너지 효율을 높이는 데 기여할 것으로 기대됩니다.
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