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전기차 배터리 용어[기전력,개방회로전합,씨레이트,충전률,방전률,출력,마력] 전기차에서 배터리 및 전기 시스템을 이해하기 위해서는 몇 가지 핵심 전기적 용어에 대한 이해가 필요하며, 개념적인 이해도 필요하다 오늘 용어들의 연결성과 내용에 대해 이해해 보자 1. 전위 (Electrical Potential)와 전압 (Voltage) 전위는 전기장의 특정 지점에서 단위 전하가 가지는 위치에너지로, 이 위치에너지의 차이가 전압을 형성한다. 배터리의 전압은 현재의 충전 상태(State of Charge, SoC)를 나타내며, 전지가 얼마나 더 사용할 수 있는지를 간접적으로 알려주며 차량 전체에 에너지를 공급하는 가장 기본적인 도구라 이해하자 즉 전하의 모음이 전위고 이를 통해 전위가 형성되어 전압이 형성되며 이러한 흐름이 곧 전류다.2. 기전력 (Electromotive Force, E.. 2024. 8. 29.
전기화학 셀의 기본 개념 및 발전과정[갈바니 셀, 전해 셀] 전기화학 셀은 화학반응을 통해 전기를 생성하거나 전기를 이용해 화학반응을 일으키는 장치로, 크게 갈바니 셀(Galvanic Cell)과 전해 셀(Electrolytic Cell)로 구분된다. 이 두 종류의 셀은 에너지 변환 방식과 사용 목적에서 차이를 보이며 현대에도 널리 사용되고 있다.1. 갈바니 셀(Galvanic Cell)  갈바니 셀은 화학반응이 자발적으로 진행되며, 이 과정에서 전기 에너지가 생성된다. 이는 배터리와 연료전지와 같은 장치에서 주로 사용되는데, 이 셀에서 발생하는 전기 에너지는 외부 회로를 통해 전류를 흐르게 하고, 이러한 전류는 다양한 전기적 장치를 구동하는 데 사용된다. 갈바니 셀은 두 개의 전극, 즉 양극(anode)과 음극(cathode), 그리고 이들 사이의 전해질로 구성.. 2024. 8. 28.
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.
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