전기차 충전 종류와 충전시간 계산

전기차의 종류가 다양한 만큼 전기차 충전기도 충전시간에 따라 급속 충전, 완속 충전으로 분류되고 벽부형, 스탠드형, 이동형처럼 설치형태로도 나뉩니다. 또한 충전을 위해서는 충전기의 커넥터와 차량 소켓의 이음부가 맞아야 충전을 할 수 있습니다. 다양한 전기차 충전의 종류와 전기차 충전 시간 계산하는 법에 대해 알아보겠습니다.

 

충전기의 종류

충전기는 충전속도에 따라 급속 충전기와 완속 충전기가 있습니다. 급속 충전기는 주로 고속도로 휴게소, 마트, 공공기관 등 야외에 주로 설치되며 완전 방전 상태에서 80% 충전까지는 30분이 소요됩니다. 50kW급의 고용량 전력을 공급합니다. 완속 충전기는 주택이나 아파트에 주로 설치되며 공급 전력은 설치 유형에 따라 3~7kW급의 전력을 공급합니다.

 

설치 유형에 따라 벽부형, 스탠드형, 이동형 충전기로 분류되며 벽부형과 스탠드형은 분전함, 기초 패드가 설치되며 충전기 위치가 외부에 설치 시 눈, 비에 취약할 수 있어 캐노피를 설치하는 특징이 있습니다. 이동형 충전기는 220V 콘센트에 RFID 태그를 부착하여 충전할 수 있고 태그가 부착된 다른 건물에서도 충전이 가능합니다. RFID 태그는 IC 칩과 안테나로 이루어져 트랜스폰더라고도 부르며, 고유의 ID나 센서로부터 읽어 들인 데이터를 리더가 요청하면 정보를 송출하는 무선인식 기술입니다. 하이패스, 유통, 물류 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 별도의 충전기 설치가 필요 없고 기둥에 설치된 220V 콘센트와 RFID 태그만 있으면 되고 충전 사용분을 공제하므로 설치 장소 및 주차면 독점 등 문제에서 유용합니다.

 

• 벽부형 충전기 : 용량(3~7kW), 충전시간(4~6시간)
• 스탠드형 충전기 : 용량(3~7kW), 충전시간(4~6시간)
• 이동형 충전기 : 용량(3kW), 충전시간(6~9시간)

 

전기차 차종별 커넥터 종류 충전 방식은 아래와 같습니다.

 

• AC단상 5핀(완속) : 레이, 쏘울, 아이오닉, 스파크, I3, Leaf, 볼트, ZOE, 블루온
• AC3상 7핀(급속/완속) : SM3
• DC 차데모 10핀(급속) : 블루온, 레이, 쏘울, 아이오닉, Leaf
• DC 콤보 7핀(급속) : 스파크, 볼트, I3, 코나, 아이오닉, 쏘울, ZOE

 

전기차 충전시간 계산

전기차 충전시간 계산은 매우 간단합니다. 전기차 회사에서 공지하는 차량의 배터리 용량과 충전기의 전력만 알고 있으면 됩니다. 전력은 단위 시간 동안 전기장치에 공급되는 전기 에너지로 단위는 W(와트), kW(킬로와트)를 사용합니다. 일상생활에서 사용되는 전력이나 전력량을 구하는 공식은 다음과 같습니다.

 

• 전력=단위 시간당(1s) 소모하는 전기에너지(J줄)
• 전력(P)=전압(V) X 전류(I)
• 전력량(Wh와트시) = 전력(P) X 시간(h)

 

예를 들어 소비 전력이 2kW인 에어컨을 2시간 사용했을 때 전력량은 4 kWh가 되는 겁니다. 그렇다면 전기차의 충전시간은 어떻게 계산할까요? 아이오닉 5(롱 레인지)의 배터리 용량은 73kW이고 이동형 충전기(220V)를 사용했을 때를 계산해보겠습니다.

 

• 배터리 충전 시간(h) = 배터리의 용량(kWh) ÷ 충전기 전력(kW)
• 배터리 충전 시간(h) = 배터리의 용량(73 kWh) ÷ 충전기 전력(3kW)  = 24(h)

 

24시간이 걸립니다. 충전기 전력이 350kW급 초급속으로 충전하면 20분이 걸립니다. 이론상 이렇고 실제로는 충전시간이 증가할 수 있습니다. 이유는 첫 번째로, 충전기 최대 전력이 350kW라도 전류의 배전용량에 따라 최대전력이 350kW보다 덜 나올 수 있고 두 번째로, 배터리는 전류와 전압에 부하를 많이 받기 때문에 배터리에 전해지는 전기의 양과 전압을 일정 수준까지 커트라인을 두고 설계합니다. (OBC: 온보드 배터리 차저) 일정 수준(통상 80%)까지 최대 전류에서 전압을 높여가며 빠르게 충전하고 80%가 되면 배터리 과부하 방지를 위해 전압은 유지하고 전류량을 줄여나갑니다. 따라서 80% 충전 이후에는 충전시간이 늘어나기 때문에 이론상 충전시간과 차이가 발생하게 됩니다.