분리형 팩 전기차 배터리란 무엇인가?

일부 전기차는 배터리 팩이 분리되어 있어 충전 호환성을 높이고 전압 부스터가 필요하지 않다.

모든 전기 자동차에는 수십 킬로와트시의 전기를 저장할 수 있는 대형 배터리 팩이 있으며, 이는 강력한 트랙션 모터를 수백 마일 동안 구동하는 데 필요합니다. 하지만 일부 전기차의 경우 배터리 팩이 단일 유닛이 아니며, 일반적으로 특정 전압에서 충전을 용이하게 하기 위해 두 개 이상의 배터리 어레이로 분할되어 있습니다.

이는 분리형 배터리 팩으로 각각 400볼트 또는 800볼트로 충전할 수 있는 GMC 허머 EV와 테슬라 사이버트럭에 적용되어 있습니다. 두 경우 모두 분리된 배터리 모듈은 직렬 또는 병렬로 작동할 수 있으며 차량에 더 많은 유연성을 부여합니다.

정상 작동 시 약 400볼트로 작동하는 GMC 허머 EV의 배터리 팩은 24개의 개별 배터리 모듈로 구성되어 있으며 총용량은 246kWh, 이 중 212kWh가 사용 가능한 용량입니다. 무게는 약 2,800파운드로 소형차 정도이며, 사진이나 단면도를 본 적이 있다면 비정상적으로 크다는 것을 알 수 있을 것입니다.

2022년형 GMC 허머 EV의 울티움 배터리 팩

이는 팩의 두 부분이 실제로 상단에 12개, 하단에 12개의 모듈로 서로 쌓여 있기 때문입니다. 모든 부품은 용접된 스탬프 스틸 케이스에 담겨 있으며, GM은 이 방식을 선택한 이유 중 하나는 (예를 들어 포드가 F-150 라이트닝 배터리 팩 케이스를 더 가벼운 알루미늄과 복합 재료로 만든 것과 달리) 차량의 구조적 강성을 개선하기 위해서라고 말합니다.

GM에 따르면 이 정도 두께의 배터리 팩과 견고한 강철 쉘 덕분에 허머 EV는 비틀림 강성을 손상시키지 않고도 루프 패널을 제거할 수 있을 정도로 강성을 확보할 수 있었습니다.

GMC 허머 EV는 400볼트 EV이지만, 분리형 팩은 충전 중에 800볼트로 전환할 수 있도록 특별히 설계되었습니다. 따라서 800볼트를 지원하는 강력한 레벨 3 DC 고속 충전기에서 최대 350kW로 대용량 배터리를 충전하거나 저전압 스테이션에 연결할 때는 400볼트를 유지할 수 있습니다.

정상 작동 시에는 전기 허머의 개별 팩이 병렬로 연결되어 400볼트를 공급합니다. 차량이 800볼트를 공급할 수 있는 호환 충전기에 연결되었음을 감지하면 두 개의 개별 모듈을 직렬로 연결하여 전압을 두 배로 높입니다. 800볼트로 충전할 경우 12분마다 최대 100마일의 속도로 주행 거리를 보충할 수 있으며, 이는 60kWh가 넘는 킬로와트시(kWh)에 해당하는 놀라운 수치입니다.

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테슬라 사이버트럭

테슬라 사이버트럭은 GMC 허머 EV와 유사한 분리형 배터리 팩 방식을 채택하고 있지만 그 반대입니다. 트라이모터 사이버비스트 트림의 배터리 팩은 구조적으로도 122kWh가 조금 넘는 용량을 가지고 있으며, 200볼트 모듈 4개로 분리되어 있습니다. 사이버트럭은 최초의 800볼트 테슬라 EV(정확히 말하면 공칭 작동 전압은 816볼트)이기 때문에 정상 작동 시에는 직렬로 연결됩니다.

기존 테슬라보다 전압이 두 배 높아진 덕분에 사이버트럭은 최대 350kW의 충전 속도로 훨씬 더 빠르게 충전할 수 있습니다. 하지만 이는 800볼트 전기차를 지원하도록 설계된 V4 테슬라 슈퍼차저에 연결할 때만 가능합니다. V3 또는 이전 버전의 슈퍼차저에 사이버트럭을 연결하면 400볼트로만 충전되며 충전 속도가 약 250kW를 넘지 않습니다.

테슬라는 여러 개의 배터리 모듈을 보유함으로써 향후 사이버트럭의 전압을 높일 수 있을 것입니다. 이 전기차 제조업체는 현재 세미 트럭에만 사용하고 있는 1,000볼트 아키텍처가 다른 차량에도 적용될 것이며, 사이버트럭이 완벽한 후보라고 밝혔습니다.

사이버트럭과 허머 EV 모두 이 분할 팩 설계를 채택한 가장 큰 이유는 필요에 따라 전압을 변경하기 위한 DC-DC 컨버터 또는 전압 부스터가 필요 없기 때문이며, 이 컨버터를 제거하면 비용과 무게를 줄일 수 있기 때문입니다. 따라서 테슬라는 V4 슈퍼차저가 아닌 다른 충전기로 충전할 때는 가상 400볼트로 작동하고, GMC는 800볼트 충전기에 꽂힌 것을 감지하면 두 개의 배터리 모듈을 서로 연결합니다.

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2024 포르쉐 마칸 EV

테슬라 사이버트럭과 같은 방식으로 충전하는 또 다른 차량은 800볼트 배터리를 4개가 아닌 2개의 세그먼트로 분리한 신형 800볼트 포르쉐 마칸 EV입니다. 이를 통해 400볼트 충전소와 호환이 가능하지만, 800볼트에서 최대 충전 속도인 270kW가 절반으로 줄어들어 135kW를 넘지 않습니다.

포드는 또한 배터리 팩을 두 개 이상의 어레이로 분할하는 800볼트 EV 아키텍처에 대한 특허를 보유하고 있습니다.

충전 호환성을 높이기 위해 전기차의 배터리 팩을 두 개 이상의 대형 모듈로 분할하는 이 방식은 400볼트 및 800볼트 충전소 모두에서 작동해야 하므로 800볼트 전기차가 더 많이 출시됨에 따라 더욱 인기를 끌 것입니다.

https://www.msn.com/en-za/news/other/what-is-a-split-pack-electric-vehicle-battery/ar-BB1jvEYc#

What Is A Split Pack Electric Vehicle Battery?