본문 바로가기
반응형

전체 글243

전기차 배터리 기초[전극의 전압: 전기화학적 원리와 리튬이온 전지의 적용] 일반적으로 우리가 사용하는 전지는 산화반응과 환원반응에 의해 전압이 결정된다. 이러한 것을 다루는 학문을 전기화학이라 칭하며, 전기화학을 활용한 전지에서는  반응의 경향성과 강도에 따라 전지의 세부적인 스펙이 나뉘게 된다.산화와 환원: 전자의 이동과 전압 형성산화는 물질이 화학 반응에서 전자를 잃는 현상이다. 전자는 전극의 표면에서 방출되어 외부 회로로 이동한다. 전자가 방출된 전극은 전자 수가 감소하여 양전하를 띄게 되는데, 일반적으로 전기화학에서는 이러한 반응이 전극 표면에서 일어나며, 이 전극을 산화 전극(Anode) 또는 음극(Negative electrode)이라고 칭한다. 반면에, 환원은 물질이 화학 반응에서 전자를 받아들이는 현상이다. 전자가 방출된 다른 전극에서 흡수되어 물질이 전자 수를 .. 2024. 8. 28.
전기차 전동기의 극수 선정[전기차 모터 극수,전기차 모터 페러미터] 전기차의 구동 시스템에서 전동기의 극수 선택은 차량 성능과 직결되는 중요한 요소 중 하나다. 그중에서도 특히 영구자석 동기 전동기(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)의 극수(pole number)는 전동기의 성능을 결정하는 핵심적인 변수로 이를 선정하는 데 있어 고려해야 할 사항이 많다.  극수는 전동기의 효율, 비용, 제조 용이성 등 다양한 측면에 걸쳐 영향을 미치며, 전동기의 극수 선정 시 고려해야 할 사항이 매우 다양하지만 우선은 6가지정도로 정리해 살펴보자1. 코깅 토크와 토크 리플  코깅 토크(cogging torque)는 영구자석 전동기에서 고정자에 전류가 공급되지 않는 상태에서 회전자가 회전할 때 발생하는 주기적인 토크 리플(ripple)이다. 코깅 토.. 2024. 8. 28.
전기차 모터의 적층 길이와 효율의 관계 전기차(EV) 모터의 설계에서 효율을 최적화하는 것은 전력 소비를 줄이고, 주행거리를 늘리며, 전반적인 성능을 향상하는 핵심 과제다. 심지어 효율이 낮을수록 발생하는 열이 높아지기에 최적효율점과 운전점을 찾는 것은 엔지니어들의 오랜 과제였다.  실제로 전동기 내에서 발생하는 손실은 크게 두 가지로 나누는데 이는 동손(copper loss)과 철손(iorn loss)로 이 두 손실은 모터의 적층 길이 (Stack Length) 와 밀접하게 관련되어 있으며, 적층 길이의 변화에 따라 전동기의 효율이 어떻게 달라지는지 이해하는 것이 설계에서 매우 중요한 지표다. 동손(copper loss)과 적층 길이의 관계동손은 모터의 코일에서 전류가 흐를 때 발생하는 저항으로 인한 손실이다. 이는 Joule 법칙에 따라 .. 2024. 8. 27.
전기차 모터 베어링의 전식[개념 종류 특징 해결방법] 전식(Electrical Erosion)은 전기적 현상에 의해 금속 표면이 손상되는 현상을 의미한다. 전기차 모터에서 발생하는 전식은 주로 베어링 내부에서 일어나며, 이는 전기적 방전이나 전류의 흐름으로 인해 베어링 표면이 손상되고, 결국 베어링의 수명에 악영향을 미치고 결국 모터를 망가트리는 현상이다.전식의 개념전식은 원인에 따라 구분하는 방식이 있고 현상론에 따라 구분하는 경우가 있는데 우선은 현상론부터 살펴보자  전기적 방전(Electrical Discharge)에 의한 전식은  전류가 흐르지 않아야 할 경로를 통해 전류가 흐르면서, 그 경로에 있는 금속 표면에서 고온의 아크(arc)가 발생하고, 이 아크가 금속 표면을 녹이거나 부식시켜 손상을 일으키는 현상이다.전기차 모터의 베어링에서 발생하는 전.. 2024. 8. 27.
인덕터의 개념 인덕터(Inductor)는 전류와 자기장 간의 관계를 기반으로 동작하는 수동 소자(passive component)다. 인덕터의 개념과 특성을 이해하기 위해서는 먼저 자기장의 개념과 전자기 유도에 대한 기본 지식을 가져야 이해할 수 있는데 이에 대해 이야기해 보자인덕터의 역사와 전자기장의 관계 인덕터의는 19세기 초에 마이클 패러데이(Michael Faraday)와 조지프 헨리(Joseph Henry)의 연구를 통해 확립되었다. 패러데이는 자기장과 전류 간의 상호작용을 연구하면서, 자기장의 변화가 도체 내에서 전류를 유도할 수 있다는 '전자기 유도'의 법칙을 발견하였고, 패러데이의 법칙에 따라, 코일(인덕터) 주위의 자기장이 변화할 때 코일 내에 전류가 유도되며, 이 전류는 자기장에 반대되는 방향으로 흐.. 2024. 8. 27.
커패시터의 개념과 종류 1. 커패시터의 역사적 배경  커패시터(capacitor)는 전기공학에서 필수적인 구성 요소 중 하나로, 전기 에너지를 저장하는 장치로 알려져 있다. 커패시터의 기원은 18세기 중반으로 거슬러 올라가는데, 초기 커패시터는 네덜란드의 과학자 피터르 판 무센브루크(Pieter van Musschenbroek)가 1745년에 발명한 레이덴 병(Leyden jar)이다. 레이덴 병은 금속으로 코팅된 유리병으로, 금속 부분 사이에 전하를 저장할 수 있는 최초의 장치로 이해하자 19세기에 들어서면서, 물리학자 마이클 패러데이(Michael Faraday)는 커패시터의 이론적 기초가 정립 되었는데, 패러데이는 전기장과 전하 간의 관계를 연구하면서, 전기 유도와 정전 용량(capacitance)의 개념을 확립했다. 2.. 2024. 8. 27.
저항의 개념과 특성: 전기공학에서의 역사와 실제 회로에서의 역할 저항(Resistor)은 전기공학에서 가장 중요한 요소 중 하나로, 전류의 흐름을 제어하고 회로의 안정성을 유지하는 데 핵심적인 역할을 한다. 물론 L과 C에대해서도 논해야 겠지만 우선은 저항에 대해서 논해보자 저항이란 단어자체는 말그대로 방해되는것 이라는 뜻으로 기본적으로 회로에서 전하의 흐름을 방해하는 정도를 물질이나 소자별 단위로 분석한단어다. 이러한 저항은 현대에와서는 정말 널리쓰이고 뿐만아니라 기본적인 모든 회로의 구성품이 저항을 가지고 있어 저항이 낮은 물질을 도전율로 분석하는등의 수많은 이야기가 필요지만 오늘은 기본적인 저항의 역사에 대해 이야기해보자1. 저항의 역사적 배경  저항의 개념은 19세기 초 전기학의 발전과 함께 등장했다. 1827년, 독일의 물리학자 게오르그 시몬 옴(Georg .. 2024. 8. 27.
서울시의 전기차 90% 충전률 제한 이유 분석(실효성 있는 대책인가?) 최근 서울시에서 제시한 ‘공동주택 지하주차장 충전율 90퍼센트 전기차 제한’이라는 새로운 규제 방안이 화제를 모으고 있다. 이 정책은 지하주차장에서의 전기차 화재를 예방하기 위한 조치로, 충전율을 90% 이하로 제한하는 것을 목표로 하고 있다. 그러나 이 제한이 실제로 얼마나 효과적일지는 많은 논란을 불러일으키고 있다. 전기공학 전공자로서 필자는 이러한 90% 충전률충전율 제한이 과연 의미가 있는지에 대해 의문을 품게 되었다. 기본적으로, 충전율을 90%로 제한하는 것이 전기차의 안전성을 크게 높일 수 있을까? 물론 과거 전지에서는  충전율이 낮아지면 화재 예방에 일부 도움이 될 수 있다는 점은 전공자들 사이에서도 부정하지 않는다. 전압이 낮아질수록 과열이나 화재 발생 가능성이 줄어들 수 있는 건 사실이.. 2024. 8. 27.
전하와 전류는 무엇인가 전기공학에서 전하와 전류는 가장 기본적이면서도 중요한 개념으로, 이 두 개념은 전자기력, 즉 전하 사이의 전기적 상호작용을 이해하는 데 필수적이다.전하의 개념전하는 물질이 전기적 상호작용을 할 수 있게 하는 물리적 성질이다. 전하는 양전하와 음전하로 구분되며, 이들 간의 상호작용은 전기력의 근원이 되는데, 원자 내에서 전자는 음전하를 띠고, 원자핵은 양전하를 띱니다. 이들 간의 인력 덕분에 전자는 원자핵 주위를 안정적으로 돌며, 원자의 구조를 유지하고 있으며 전기전자공학은 이러한 물질의 특성을 활용한다. 이러한 기본 개념에서 전하량의 단위는 쿨롱(Coulomb, C)으로 정의되며, 1 쿨롱은 약 6.242 × 10 ¹⁸개의 전자의 전하량에 해당한다. 쿨롱은 전기량의 표준 단위로, 전기 회로에서 전하의 이.. 2024. 8. 27.
반응형

티스토리툴바