하이브리드 자동차의 원리 
재질문 (새 답변을 기다리는 질문)
- yso****
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- 2012.10.22 08:52
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안녕하세요. 저희 대학교에서 학술회 준비기간인데 제가 하이브리드 자동차에 대해서 조사를 하고있는데
교수님께서 그림만 이렇게 붙이지말고 설명을 할준비를 하라고 하셔서 준비를 해야하는데
사진좀 보시고 하이브리드 자동차의 원리에 대해서 자세히 설명좀 해주세요(그림에맞게 예를들어서 어떻게 주행해서 엔진은 어떻게 되고...)
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질문자 인사
궁금한 점이 시원하게 해결되었어요!
^^ 렉서스 전문 블로그를 지향하는 리호 이호명입니다.
대학 학술회 준비기간이라 하이브리드 조사중이라 하셨는데 질문에서 보여주시는 하이브리드는
대표적인 1모터 하이브리드 입니다. 마일드 하이브리드며 혼다계열에서 주로 사용하는 방식입니다.
일단은 질문에 올라온 그림을 기본으로 설명 드리겠습니다.
1.출발 - 모터로 엔진 시동
기본적으로 하이브리드는 스타트 모터 (흔한 표현으로 세루모터)가 없습니다. 엔진과 연결된 모터가 엔진을 돌려 시동을 거는 방식입니다. 요즘 유행하는 정차시 엔진이 스톱되는 시스템과는 근본적으로 차이가 있습니다.
2. 통상주행 및 가속
일반 주행시 마일드 하이브리드는 모터가 엔진의 보조적인 역할을 해줍니다. 1.6 엔진이면 1.8정도의 총출력을 낼 수 있도록 힘을 보태 주는 것이지요. 약간의 보조적인 역할을 하다보니 전기모터의 용량과 베터리의 용량이 크지는 않습니다. 예를 들기에 좋은 이야기는 하이브리드에 대한 소문중 언덕을 계속 오르다 보면 차량의 출력이 저하된다는 것이 하나의 예이며 이경우는 전기모터가 충전된 전기를 다 소모해 더이상 힘을 보태 줄수 없을때 빈약한 엔진으로 올라가기가 버거워서 생기는 현상입니다. 이에 반해 스트롱하이브리드는 대부분 직병렬식을 사용하기에 언덕현상은 일어나지 않습니다. 스트롱하이브리드는 전기모터만으로도 구동이 가능한 하이브리드를 이야기 합니다.
3. 감속 -운동에너지 저장
하이브리드의 대표적 특징중 하나입니다. 하이브리드 모터는 MG(모터-제네레이터) 라고 부르며 전기를 받을경우는 모터로서 구동을 , 변속기를 통해 회전력(운동에너지)를 얻으면 제네레이터(발전기) 역할을 합니다. 에너지 보존법칙에 의하면 결국 정지라는 것은 브레이크에 의한 열에너지로 변화 시키는 것입니다. 하이브리드에서는 이를 운동에너지에 의한 전기로 전환을 하고 마지막 정차 시에만 브레이크 패드를 이용한 열에너지로서의 변화를 사용해 '에너지의 효율'을 높이는 것입니다. ^^
4. 정차
하이브리드는 기본적으로 하이브리드 배터리를 독립적으로 가지고 있습니다. Power on 이후에는(하이브리드는 스타트라는 표현보다는 Power on이라는 표현을 주로 사용합니다.) 하이브리드 배터리에 모든 전기부품이 연결됩니다. (과거 아반떼 하이브리드는 정차시에 에어컨이 꺼지는 웃기는 일도 있었습니다. ^^;;) 그렇기 때문에 추가적인 발전이 필요없고 엔진과 전기모터가 정지될 수 있습니다. 단, 배터리 충전량이 부족할 경우 엔진이 충전을 위해 전기모터를 돌릴수도 있습니다.
5. 기타
하이브리드는 현제 구조상으로는 3가지가 나와 있습니다. 직렬식, 병렬식, 직병렬식입니다.
직렬식은 엔진이 전기모터를 충전하기 위한 역할만을 하는 시스템을 말하며 쉐보레의 볼트가 전기차를 표방하지만 엔진이 실려 있기때문에 직렬식 하이브리드라고 볼수 있습니다.
병렬식은 혼다 방식의 하이브리드로 전기모터만의 독립적 구동이 불가하며 보조적인 수단으로서만 사용되는 하이브리드입니다. 특징은 제작 단가가 낮으며 구조가 비교적 간단합니다.리튬이온배터리를 주로 사용하며 하이브리드의 후발 주자인 대부분의 메이커에서 사용합니다.
직병렬식은 토요타 하이브리드 방식을 이야기 합니다. 특징은 두개 이상의 모터/제네레이터가 존제하며 단독 구동이 가능하며 출력과 동시에 충전이 가능합니다. 대부분 Ni-MH방식의 배터리를 사용합니다.차후에는 리튬이온 방식으로 전환될 것입니다.
일단 간단하게 설명드렸습니다만.. 생각보다 이야기 거리가 많은것이 하이브리드 입니다. ^^
추가 적인 궁금한 사항은 1:1 질문주시면 성심껏 답변 드리겠습니다. ^^
- 이호명(sansori76)
- 중수
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