표제지
목차
요약문 4
Ⅰ. 연구개요 14
1. 연구배경 14
가. 전기자동차 기술 발전 14
나. 새로운 시험법 필요 18
2. 연구 목적 20
Ⅱ. 전기자동차 연비 시험방법 22
1. 미국 전기자동차 연비 시험방법 22
가. 미국 전기자동차 연비 시험 방법 22
나. SAE J1634 시험방법 23
다. 미국 전기차 연비 라벨 34
2. 유럽 전기자동차 연비 시험방법 36
가. 유럽 전기자동차 시험방법 36
나. 유럽 전기차 연비 및 CO₂ 라벨 38
3. MCT 선행 연구결과 42
가. 북미 42
나. 유럽 50
다. 일본 51
4. 국내 전기자동차 MCT 시험방법 도입 기술자문 54
Ⅲ. 시험장치 및 방법 58
1. 시험 장치 58
가. 차대동력계 58
나. 전류 적산계 (Power Analyzer) 59
다. 충전기 61
2. 시험 방법 및 절차 62
가. 시험 방법 62
나. 시험 조건 66
3. 시험 대상 67
Ⅳ. 시험결과 및 고찰 70
1. SCT 및 MCT 시험방법 시험결과 및 고찰 70
가. SCT 및 MCT 시험방법에 따른 결과 비교 70
나. MCT 정속구간의 거리에 따른 연비영향 비교 72
2. 국내 및 SAE J1634 세부 시험방법에 따른 결과 비교 80
가. 배터리전압 측정이 불가능한 차량의 대체 시험방법 80
나. 회생제동 축 구성에 따른 차대동력계 시험모드 설정 82
다. 시험 종료 후 충전시작 시간제한 86
라. Total Distance 정의 90
마. Full Charge 확인절차 90
Ⅴ. 결론 92
1. MCT 시험방법 국내 도입 관련 92
가. SCT 및 MCT 시험결과 92
나. MCT 시험방법 국내 도입 여부 및 방안 92
2. SAE J1643 시험조건 국내 도입 관련 92
가. 세부조건별 시험결과 92
나. 세부조건별 국내 도입 여부 및 방안 93
참고문헌 94
[부록] 전기자동차의 에너지소비효율 온실가스 배출량 및 연료소비율 시험방법 등에 관한 고시 개정안 96
〈표 Ⅰ-1〉 국내 출시 전기 자동차의 제원 17
〈표 Ⅰ-2〉 제작사별 EV/PHEV 생산ㆍ판매 목표 및 배터리 공급업체 현황 21
〈표 Ⅱ-1〉 BMW Mini_E(2010) 제원 43
〈표 Ⅱ-2〉 Nissan Leaf(2011)의 SCT와 초기 MCT 시험결과 43
〈표 Ⅱ-3〉 Nissan Leaf(2012)의 제원 44
〈표 Ⅱ-4〉 배터리 용량에 따른 WLTP Short cut Test(draft) 시험 소요시간 51
〈표 Ⅱ-5〉 국내외 규격의 전기자동차 연비시험방법 요약 55
〈표 Ⅲ-1〉 차대동력계의 제원 59
〈표 Ⅲ-2〉 UDDS 모드의 주행 특성 63
〈표 Ⅲ-3〉 시험대상 차량 제원 67
〈표 Ⅲ-4〉 차종별 배터리 기술 68
〈표 Ⅳ-1〉 시험방법에 따른 연비 및 1회 충전 주행거리 비교 70
〈표 Ⅳ-2〉 SCT 및 MCT 단위모드의 에너지소모율 및 비교 78
〈표 Ⅳ-3〉 시험차량 B의 차대동력계 모드 설정에 소모전력 적산량 86
〈표 Ⅳ-4〉 시험차량 A의 완전충전 확인 결과 91
〈그림 Ⅰ-1〉 전기자동차 출시 모델과 주행거리 15
〈그림 Ⅰ-2〉 각 국의 전기자동차 충전시설 현황 16
〈그림 Ⅰ-3〉 전기자동차 세계 판매시장 예측 18
〈그림 Ⅰ-4〉 과거와 현재의 전기차 주행거리 비교 19
〈그림 Ⅰ-5〉 테슬라 전기자동차 SCT 방법 도심 주행 시 소요시간 19
〈그림 Ⅰ-6〉 국내 배터리 사 주요 고객사 현황 21
〈그림 Ⅱ-1〉 SCT Test 구성 23
〈그림 Ⅱ-2〉 MCT Test 구성 28
〈그림 Ⅱ-3〉 US06 모드를 포함한 MCT Test 구성 32
〈그림 Ⅱ-4〉 US06 모드 독립 Test의 구성 33
〈그림 Ⅱ-5〉 SC03 독립 Test의 구성 33
〈그림 Ⅱ-6〉 저온 MCT Test 구성 33
〈그림 Ⅱ-7〉 저온 UDDS 독립 Test의 구성 34
〈그림 Ⅱ-8〉 전기자동차의 표시연비 라벨 디자인 35
〈그림 Ⅱ-9〉 유럽의 전기자동차 연비 시험 모드 37
〈그림 Ⅱ-10〉 영국 전기자동차의 표시연비 라벨 디자인 40
〈그림 Ⅱ-11〉 유럽 각국의 표시연비 라벨 디자인 41
〈그림 Ⅱ-12〉 BMW Mini_E(2010) UDDS 연비 42
〈그림 Ⅱ-13〉 배터리 온도에 따른 수명 44
〈그림 Ⅱ-14〉 Leaf(2012) UDDS 초기 회생제동 특성 45
〈그림 Ⅱ-15〉 MCT cycle of SAE J1634 45
〈그림 Ⅱ-16〉 Leaf(2012)의 대기온도에 따른 주행거리 변화(@ Super short cut MCT) 46
〈그림 Ⅱ-17〉 Leaf(2012)의 대기온도에 따른 에너지소모 변화(@ Super short cut MCT) 46
〈그림 Ⅱ-18〉 Leaf(2012)의 대기온도에 따른 배터리 작동 변화 47
〈그림 Ⅱ-19〉 Leaf의 다양한 주행모드에서 에너지소모율 47
〈그림 Ⅱ-20〉 Leaf의 다양한 주행모드에서 에너지소모율 49
〈그림 Ⅱ-21〉 유럽의 WLTC 단축시험법의 구성 (안) 50
〈그림 Ⅱ-22〉 모드별 Cycle Energy Point 50
〈그림 Ⅱ-23〉 Nissan Leaf(2013) WLTP Short cut Test(draft) result 51
〈그림 Ⅱ-24〉 대기구간(idle) 제거를 통한 시간단축 개념 52
〈그림 Ⅱ-25〉 대기구간(idle) 제거를 통한 압축JC08 모드 주행거리 시험결과 53
〈그림 Ⅲ-1〉 차대동력계 시스템의 개략도 58
〈그림 Ⅲ-2〉 전류 적산계의 사진과 정확도 60
〈그림 Ⅲ-3〉 전류 클램프의 사진과 제원 60
〈그림 Ⅲ-4〉 충방전 상태 측정을 위한 설정 61
〈그림 Ⅲ-5〉 충전기 사진 및 제원 61
〈그림 Ⅲ-6〉 FTP 모드(CVS-75 mode)의 주행 패턴 62
〈그림 Ⅲ-7〉 HFEDS 모드의 주행 패턴 63
〈그림 Ⅲ-8〉 SCT 모드의 주행 패턴 65
〈그림 Ⅲ-9〉 MCT 모드의 주행 패턴 66
〈그림 Ⅲ-10〉 배터리 종류별 에너지밀도 및 용량 68
〈그림 Ⅳ-1〉 시험방법에 따른 연비 및 1회 충전 주행거리 비교 71
〈그림 Ⅳ-2〉 SCT UDDS 및 HFEDS 각 단위모드의 사용 전류량 74
〈그림 Ⅳ-3〉 SCT UDDS 및 HFEDS 주행 시 전압변화 75
〈그림 Ⅳ-4〉 SCT UDDS 및 HFEDS 각 단위모드의 사용 전력량 76
〈그림 Ⅳ-5〉 정속주행거리에 따른 UDDS 연비 변화 79
〈그림 Ⅳ-6〉 시험차량 B의 UDDS 모드 주행 중 전압과 전류 변화 비교 81
〈그림 Ⅳ-7〉 시험차량 B의 차대동력계 모드 설정에 따른 전ㆍ후륜 주행저항 84
〈그림 Ⅳ-8〉 시험차량 B의 차대동력계 모드 설정에 따른 전륜 주행저항 및 회생제동 에너지 85
〈그림 Ⅳ-9〉 충전시작 지연시간에 따른 벽전원(AC) 전압, 전류, 전력 88
〈그림 Ⅳ-10〉 충전시작 지연시간에 따른 AD컨버터(DC) 후단 전압, 전류, 전력 89