전기자동차(EV) 시스템의 고전압계 부품과 배선

전기자동차에서 구동용 배터리, 구동모터와 더불어 고전압계 구성부품은 핵심 부품들이다. 따라서 고전압계 구성부품을 알아보는 것은 전기자동차 시스템을 이해하는데 큰 도움을 준다. 여기서 한가지 예로 토요타의 eQ 전기자동차의 고전압계 부품과 배선위치를 소개 드리고자 한다. 단 차량에 따라 부품의 구성, 모양, 배선위치 등은 자동차 제작사별로 차이가 있을 수 있다.

전기자동차(EV) 시스템의 고전압계 부품과 배선

1. 보조기기 배터리① : 저전압계로 전력을 공급하는 12V배터리
2. 구동용 배터리②: 배터리 용량은 설계에 따라 다르나 한 예로 3.7V셀이 직렬로 접속한 277.5V의 밀폐형 리튬이온 배터리 (위치: 차량 밑부분).
3. 서비스 플러그③: 고전압회로를 차단한다.
4. 고전압케이블④: 오렌지색 케이블로 되어있고 구동용 배터리, 인버터와 컨버터가 포함된 파워컨트롤 유니트(PCU: Power Control Unit), 그리고, 에어컨 컴퍼레셔 사이에 고전압 직류전류를 공급한다. 그리고 파워컨트롤 유니트 와 모터 간에도 삼상교류전류를 공급한다 (위치: 차량하부와 모터 룸).
5. 파워컨트롤 유니트(PCU: Power Control Unit, 인버터와 컨버터 포함)⑤: 구동용 배터리에서 고전압전력을 3상교류전력으로 변환. 이 전기로 모터를 작동시킨다. 또한, 모터(재생 브레이크)에서 교류전력을 직류로 변환하여 구동용 배터리를 충전한다 (위치: 모터 룸).
6. 모터⑥: 3상고전압교류 모터로 트랜스엑슬(Transaxle)내에 탑재하는 경우도 있다. 전륜 구동방식이다.
7. 에어컨 컴프레서⑦: 인버터내장의 3상 고전압교류전기구동 모터 컴프레서 (위치: 모터 룸).
8. 보통 충전용 충전기(Normal charger)⑧: 외부전원에서 공급된 교류전력을 상압(전압을 높이는것)하여 직류전력으로 변환하여 구동용 배터리를 충전한다 (위치: 파워컨트롤 유니트 하부).
9. 충전 인렛(Charging Inlet)⑨: 보통충전용과 급속충전용의 두곳의 인렛이 준비되어 있고 충전 케이블의 충전 커넥터와 외부전원에서 전력을 차량측에 공급한다 (위치: 프론트 그릴 하부).  
10. 충전 릴레이⑩: 충전시 이외에 보통 충전용 충전기(보통충전시) 또는 충전인렛(급속충전시)와 구동용 배터리를 차단한다 (위치: 구동 배터리 내부).
11. 충전커넥터⑪: 충전 인렛과 접속하여 외부전원으로부터 전력을 차량측에 공급한다 (위치: 충전 케이블).
12. 컨트롤 유니트⑫: 차량과 통신하여 차량에서 허가신호에 의해 외부전원에서 전력을 공급한다. 차량측 누전을 검출한 경우 외부전원부터 전력공급을 허가 안 한다. 정상회복후 전력공급을 허가 한다(위치: 보통 충전 케이블).  
13. 충전 인디케이터⑬: 프러그 인 충전중에 점등, 이상시에 점등, 충전종료시에 소등한다 (위치:인스트루먼트 패널 상부면 조수석 측).
14. 충전 컨트롤 컴퓨터⑭: 충전시에 보통충전용 충전기를 제어하여 충전을 실행한다. 충전시에 충전 릴레이를 제어하여 충전 인디케이터를 점등 시킨다(위치:인스트루먼트 패널 내부).

참고: eQ 전기자동차 취급설명서 (Japanese)

공개 : 2021년 7월 5일
작성 : 2021년 7월 3일