KERI, 충전시간 35% 단축한 전기차용 급속충전기 개발
- 소형 전기차 14분, 준중형급 17분만에 충전 가능
- 실시간 변동 요금제 대비한 전력량 계측 기능 보유
- 충전 컨버터 경량화 및 효율 개선···기술이전 통한 양산화 돌입
이번에 개발된 급속충전기(왼쪽)가 한국전기연구원 창업보육센터내에 시범 설치된 모습. 오른쪽은 완속충전기.
임근희 박사
한국전기연구원(이하 ‘KERI’)이 참여기업인 (주)코디에스, (주)피에스텍, (주)파워로직스 등과 공동 개발한 한국형 급속 충전기는 60kW 용량으로 최대 150A의 충전이 가능하다. 이는 현재까지 개발된 기존 급속충전기(50kW, 110A)급에 비하여 출력을 20% 높여 충전시간을 35% 가량 단축할 수 있는 사양이다.
KERI가 개발한 급속 충전기는 KERI가 보유한 특허기술인 고주파 소프트 스위칭 방식의 “고효율 컨버터 토폴로지”를 적용하여 60kW 출력시 최대 효율이 96-97%에 이르며, 330V급 배터리 충전시 93~95%의 높은 효율을 나타냄을 확인했다. 충전 컨버터부의 사이즈 및 중량은 100리터 70kg에 불과하다. 이로 인해 기존 개발된 전기자동차용 급속 충전기에 비해 전력밀도를 20%~170% 가량 크게 향상시켰으며 전체 효율을 2-3% 가량 올릴 수 있다.
KERI 자체 실험 결과, 준중형급 전기자동차에 탑재되는 20kWh급 배터리 충전시에 17분의 충전시간이 소요되며, 소형 전기자동차에 탑재되는 16kWh급 배터리 충전시 14분 정도의 충전시간이 소요됨을 확인하였다.
개발된 급속 충전기는 실시간으로 변동되는 요금제에 따른 전력요금 계산기능을 가지는 스마트한 전기자동차용 전력량 계측기능을 탑재하고 있으며, 급속충전기의 효율적인 시험을 위해 BMS(Battery Management System : 배터리 관리 시스템) 시뮬레이터를 함께 개발함으로써 차량의 BMS와 직접 연동 없이 배터리와 BMS 시뮬레이터만으로 급속 충전기의 통신 시험 및 충전 시험이 가능하도록 구현되었다. 개발된 급속충전기는 참여기업 (주)코디에스와 기술이전 계약이 체결되어 양산화 판매 중이다.
아울러 이번 과제에서 제시된 “한국형 급속 충전기의 표준 제시안”은 스마트 그리드 협회 표준팀의 전문위원들의 검토를 거쳐 기술표준원의 “전기자동차 전도성 충전장치:직류(DC) 충전소” 표준 초안으로 채택되어 지난 3월 4일 고시(고시번호:2011-0050호(11.03.04), 표준번호:KS_C_NEW_2011_0059)된 바 있다.
한편, KERI는 전기자동차에 대한 국내외적 관심이 높아져 가고 있는 상황에서 모터, 인버터, 전력변환장치, 배터리 및 급속충전기 등 전기자동차 구동의 핵심 부품 및 전력공급계통과 연계한 충전인프라 등을 집중 연구하는 한편, 충전기를 비롯한 각종 고전압 부품의 시험인증 사업 등 다양한 전기자동차 관련 연구와 서비스를 진행하며 전기자동차 관련 기술 개발을 주도하고 있다.
한국전기연구원 개요
한국전기연구원(KERI)은 과학기술정보통신부 국가과학기술연구회 산하 정부출연연구기관이다. 1976년 국가공인시험기관으로서 첫 출발한 이후 2017년 기관평가에서 우수 등급을 획득하는 등 최고 수준의 전기전문연구기관이자 과학기술계 대표 정부출연연구기관으로 성장했다. 현재 경남 창원에 소재한 본원 외에 2개의 분원(안산, 의왕)이 있으며, 전체 직원수는 620여명에 달한다. KERI는 실현 가능하면서도 대규모 파급효과가 기대되는 연구과제를 집중 선정하여 국가사회에 기여하는 대형 성과창출을 위해 연구개발에 매진하고 있다. 주요 업무분야는 차세대전력망 및 신재생에너지, 초고압직류송전(HVDC), 전기추진 및 산업응용 기술, 나노신소재 및 배터리, 전기기술 기반 융합형 의료기기, 중전기기 시험인증 등이 있다.
웹사이트: http://www.keri.re.kr
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한국전기연구원 전기추진연구센터
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