전기차 충전기 타입 완속·급속 및 가정용·충전소와 통신 규격

전기차 충전은 주변에서 점점 많이 볼 수 있습니다. 전기차 충전기는 단순한 전기를 공급하는 것 뿐 아니라 차량과의 통신, 배터리 상태 제어, 충전 속도 등 여러 요소가 복합적으로 적용되는 시스템입니다. 충전기의 종류와 충전 방식 등을 정리해 보겠습니다.

전기차 충전기 종류

전기차 충전기는 기본적으로는 충전 속도에 따라서 완속과 급속, 초급속으로 나누어 집니다. 

• 완속 충전기는 3~7kW 전력으로 충전을 하고, 충전 시간은 약 4시간 ~ 6시간 정도 걸리는데, 주로 아파트나 주택에서 사용이 됩니다.
• 급속 충전기는 50~200kW의 전력으로 충전을 하고, 충전 시간은 30분 ~ 60분 정도의 시간이 소요됩니다. 주로 고속도로 휴게소나 공공장소에서 자주 볼 수 있습니다. 
• 초급속 충전기의 경우 300~350kW의 고전력으로 충전이 되고, 충전 시간도 약 20분 이내로 매우 빠르게 충전이 가능합니다. 고속도로나 대형 충전소에 도입되어 운영되고 있습니다.

충전 커넥터

국내에서는 완속 충전기에서는 AC단상 5핀 커넥터를 사용하고 있고, 급속 충전기에서는 DC차데모 10핀 또는 DC콤보 7핀 커넥터가 사용되고 있습니다. 북미지역과 일본 등에서 사용되고 있고, 주로 가정용 및 공공 완속 충전기에 사용됩니다.

AC 3상 7핀 커넥터도 있는데, 유럽에서 표준으로 사용되고 있고, 단상 및 3상 AC 충전을 모두 지원하며, 더 높은 충전 전력(최대 43kW, 주로 22kW 이하)을 제공합니다. 

국내 급속 충전에는 DC차데모 10핀 또는 DC콤보 7핀 커넥터가 사용됩니다. CCS1(미국, 한국)과 CCS2(유럽, 호주)타입이 있고, 차데모 방식은 일본에서 개발해 사용 중입니다. 중국에서는 GB/T를 사용하고 있으며, 테슬라가 자체 규격인 NACS 등이 있습니다.

통신 규격

전기차 충전기와 차량은 단순히 전기를 충전하는 것으로 끝나는 것이 아니고, 서로 정보를 교환하는 통신을 합니다. 사용되는 통신 규격은 IEC 15118인데, 여러 버전이 존재하고 있습니다. 

스마트제어 충전기에는 PLC 모뎀이 탑재되어 충전이 완료되면 충전은 자동으로 종료되고, 과충전 방지 및 충전 중 이상 징후를 분석하는 기능도 제공됩니다.

•  IEC 15118-2 : 국제 표준으로 주로 급속충전기에서 배터리의 SOC(상태) 정보를 수집
•  IEC 15118-20 : 아직 상용화되지 않은 국제 표준으로 배터리의 충전 정보와 SOC를 수집(유럽 등 주요 국가에서 충전 인프라 구축 시 의무화가 추진)
•  IEC 15118-VAS : 국내에서 개발된 표준, 완속 충전기에도 통신 기능을 도입, 배터리 상태를 주기적으로 수집하고, 충전 중 화재 위험을 사전에 감지

전기차의 보급이 점차 확대되면서 충전의 안전성과 효율성 확보는 중요한 과제가 되고 있습니다. 충전 속도, 커넥터의 호환성, 통신 규격 등의 여러 요소들을 알아 봤습니다.