전기차의 '회생 제동' 시스템은 어떤 원리로 전기를 다시 충전하는 건가요?

Question

브레이크를 밟을 때마다 배터리가 충전된다는 회생 제동의 물리적 원리가 궁금합니다. 운동 에너지가 어떻게 전기 에너지로 전환되어 다시 저장되는지 공학적으로 알고 싶습니다.

Answer 1

안녕하세요.

회생 제동은 쉽게 말해 모터가 발전기로 바뀌는 기술로 볼 수 있죠. 평소에는 배터리의 전기로 바퀴를 돌리다가, 브레이크를 밟으면 반대로 바퀴가 모터를 돌려서 전기를 만들어 내는 방식입니다. 이 때 자동차가 달리던 운동에너지를 가지고 있던 것을 전기에너지로 바뀌고, 만들어진 전기는 다시 배터리로 저장이 되게 되요.

일반적인 자동차라면 브레이크를 밟으면 운동에너지가 대부분 마찰되면서 열로 사라지지만, 전기차는 그 일부를 다시 회수해 재사용하는 것이죠. 이 과정에서도 일부는 열로 손실되긴 합니다.

감사합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

회생 제동은 감속할 때 바퀴가 전기모터를 역으로 돌려 발전기처럼 작동하면서 차량의 운동에너지를 전기에너지로 변환하는 기술입니다 이렇게 생성된 전기는 전력변환장치가 배터리에 적합한 전압과 전류로 제어해 저장하며 기존 브레이크에서 열로 버려지던 에너지 일부를 회수해 주행 효율과 전비를 높이는 원리입니다

Answer 3

안녕하세요. 박재화 전문가입니다.

전기차의 회생 제동은 에너지 측면에서 중요할 수 있습니다.

달리던 차의 운동 에너지를 그냥 열로 버리지 않고 다시 전기로 바꾸는 방식을 말하는데, 일반적으로 브레이크는 마찰로 속도를 줄이면서 에너지를 열로 날려보내지만, 회생 제동은 모터를 발전기처럼 사용하게 됩니다. 차가 감속할 때 바퀴가 모터를 거꾸로 돌리면, 모터 내부 코일과 자기장 작용을 통해서 전기가 만들어지는 원리입니다.

이러한 전기는 전력 변환 장치들을 거쳐서 배터리에 맞는 전압과 전류로 조절된 이후 다시 저장되게 됩니다. 물론 급제동이나 배터리가 거의 가득 찬 상태라면 회생 제동만으로 부족해서 일반 마찰 브레이크도 함께 작용합니다.

Answer 4

안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.

전기차가 달릴 때 생기는 운동 에너지를 브레이크를 밟거나 가속 페달을 밟을 때 모터가 발전기로 역학 변환됩니다. 그래서 전기 에너지를 회수하는 원리죠. 모터 내부의 회전자가 관성력으로 계속 돌면서 코일 주변의 자기장이 변합니다. 그때 유도 기전력이 발생 하죠. 이어서 배터리로 전류를 거꾸로 보내 재충전하는 방식입니다. 이때 모터가 발전기로 회전할 때 생기는 역기전력 자체가 차량의 속도를 줄이는 제동력으로 작용하게 됩니다. 이 과정에서 운동 에너지가 전기에너지로 변환되고, 고전압 배터리에 다시 저장됩니다.