전기차와 전력 공급망을 이어 주는 OBC

전기차가 구동하는 직류와 일상에 이루어지는 교류 전원을 이어 준다.

전기차 배터리는 많은 에너지를 건전지처럼 직류의 형태로 저장하고 있다. 우리가 쉽게 접할 수 있는 교류 전기로 충전을 하기 위해서는 스마트폰을 충전하기 위해서 충전기를 사용하듯이 전기차에도 충전기가 필요하다. 교류로 들어오는 에너지를 직류로 바꿔서 배터리를 충전하는 장치는 전기차 내부에 OBC - On Board Charger로 들어가 있다. 

OBC는 완속 충전기를 통해 들어오는 교류 전원을 배터리 전압에 맞추어 승압한 후에 주파수에 따라 주기적으로 플러스-마이너스로 방향이 변하는 교류 전류를 플러스로만 향하도록 정류 과정을 거친다. 이후에 정류된 전류에서 교류 성분을 빼 주는 평활 작업을 하고 목표 출력 전류로 전위를 맞춰 조정해 주면 배터리 충전이 가능한 직류로 전환이 가능하다. 

OBC에서 교류를 직류로 변환하는 정류 - 평활 - 조정 작업 

이렇게 교류를 직류로 변환하는 과정에는 에너지 손실이 뒤따를 수밖에 없다. 그리고 애초에 가정에 공급되는 교류 전원은 그 용량이 제한적이다. 그래서 OBC의 용량은 완속 충전기를 기준으로 한 7.4 KW 수준의 용량이면 충분하다. 

르노 모빌라이저에서 Renault 5 모델로 구현하는 Smart Grid - 차를 하나의 ESS로 활용할 수 있다. 

특히 최근에는 전기차 배터리를 ESS로 활용해서 심야 전기를 저장했다가 필요할 때는 반대로 교류로 만들어 내는 양방향 OBC가 대세로 자리 잡고 있다. OBC를 통해 전기차는 이동뿐 아니라 생활에 쓰이는 전력 공급망과 연결되어 에너지를 저장하고 또 필요할 때 꺼내어 쓸 수 있다. 이 과정에서 효율을 높이기 위해서는 더 좋은 성능의 OBC용 반도체 개발이 절실히 요구된다.