전기차에서 에너지 절감을 위해 취할 수 있는 방법에 대하여 설명하시오.
1. 개요
가. 동일 전기차에서도 속도, 가속도, 제동도, 등의 운전 조건 및 차랴이나 선로 조건에 따라서 전력 소비량이 변화 된다.
나. 따라서 쾌적한 승차감 및 차량이나 선로에 무리가 되지 않는 범위에서 가급적 전력 소비량을 절감할 수 있는 방향으로 운영할 필요가 있으며
다. 전기차에서 발생한 회생전력을 이용한 적절한 에너지 절감 방안이 절실하다
2. 회생전력에 의한 에너지 절감
가. 제동장치에 의한 에너지 절감.
1) 개념
가) 주전동기를 발전기로 작동시켜 열차내의 운동에너지를 소비시켜 제동
나) 발전 제동은 발생 전력을 열로 소비
다) 회생 제동은 발생 전력은 변전소로 회생
라) 너무 고속도로 제동을 걸면 발생 전압이 높아져 주 전동기 정류에 문제가 발생
2) 발전제동
가) 제동도는 저항기 용량에 비례
나) 제동시 열이 발생하여 터널 내부에 고온유지
다) 기계적마모가 없다.
라) 과전압 차단기, 과전류 차단기 등의 보호설비 필요
3) 회생제동
가) 저속에서는 제동이 안됨
나) 제동시 손실이 적고 효율이 높아 경제적
다) 하구배에 적용한다.
라) 회생전류는 변하지 않게 계자 제어한다.
4) 와전류제동
가) 연속적으로 조절할 수있어 고속차량 자기 부상 차량에 적합하다.
나) 와전류 제동만으로 제동력을 얻기 어려우므로 발전제동과 겸하여 사용하면 효과가 좋다.
3. 운전 조건, 차량조건, 선로 조건에 의한 절감 방안
가. 운전 선도의 이해
[그림 1]운전 선도 개념도
1) 직선 가속구간
주전동기가 기동하게 되어 전류는 일정하게 유지되며 가속도도 일정
하게 되므로 직선적으로 나타난다.
2) 특성가속부분
노치의 최종단계에 이르기까지 전기차의 특성 곡선에 따라 가속되는
부분으로 인장봉 견인력 과 열차 저항이 같아지면 균형 속도가된다.
3) 타행 부분
전류가 차단되면 열차는 타력에 의해 주행하며 점차 가속화 운동에
너지가 소멸되어 정지된다.
4) 평균속도= BD/AB
5) 표정속도= BD/AC
나. 운전 방법에 의한 에너지 절감
1) 전기차의 가속도를 크게 하면 전력 소비량은 적게 된다. 단, 승차감의 저하 문제가 된다.
2) 전기차의 제동도를 크게하면 전력 소비량은 적게 된다. 단, 승차감의 저하 문제가 된다.
3) 속도를 작게 하면 전력 소비량은 적게 된다.
다. 차량에 의한 에너지 절감
1) 차량 중량을 가볍게 하면 전력 소비량이 줄어든다.
2) 역간거리가 짧을 경우 치차비를 크게 하고, 역간 거리가 긴 경우에는 치차비를 작게 하면 전력 소비량이 줄어든다.
3) 정차장의 위치를 높게하여 기동 가속력 및 제동력을 적게 하면 전력 소비량은 줄어든다.
4) 저항제어는 전력 소비량을 크게한다
5) 적절한 자동제어를 채택한다.
라. 선로에 의한 에너지 절감
1) 구배구간이나 곡선 구간에서는 열차 저항이 크게 되어 전력량은 크게 된다.
2) 하구배에서 가속을 주는 경우 역행 시분이 단축되어 전력 소비량도 적게 된다.
3) 역간거리가 짧을 때는 가속 및 제동 시간이 많고 타행 시간이 작게 되어 전력 소비량이 크게 된다. “끝“
