차를 운영하는 12V 시스템을 위한 DC-DC 컨버터
구동용 배터리에 에너지가 넘쳐도 12V 배터리가 방전되면 차는 멈춘다.
전기차에는 구동을 위해 높은 전압의 구동용 배터리가 존재하지만 그것만으로 모든 시스템을 운영할 수는 없다. 기존의 내연기관 자동차처럼 계기판을 켜고, 헤드라이트를 작동하고, 작동 컨트롤 유니트를 운영하는 전원은 12V의 저전압 배터리 시스템에 속한다. 12V 배터리가 방전되지 않도록 내연기관 엔진에서는 알터네이터로 발전해 주듯이, 전기차에서 400V의 높은 직류 전원에서 12V 배터리를 충전하는 DC-DC 컨버터가 갖추어져 있다.
인버터나 OBC처럼 전류의 특징을 바꿔야 하는 건 아니라 구조는 간단하다. 특히 높은 전압을 아래로 내려 주는 강압 컨버터는 저항 - 캐패시터 - 다이오드의 조합으로 구현이 가능하다. 전원의 변환 효율도 높지만 스위치를 조작했을 때 반대로 흘러나오는 환류를 제어해서 노이즈를 줄이는 것이 중요하다.
스위치를 닫으면 C1 캐패시터에 전력을 쌓아 두었다가 스위치를 열면 출력부로 전원이 전달된다. PWM처럼 원하는 전압 수준을 스위치 개폐 시간으로 조절할 수 있다. 연료가 가득 찬 내연기관 자동차도 12V 배터리가 방전되면 주행을 하지 못한다. 시스템을 운영할 수 없기 때문이다. 전기차도 마찬가지라서 구동용 배터리가 가득 차 있어도 저전압 12V 배터리가 방전되면 차는 움직이지 않는다. 얼마 전 미국에 판매되고 있는 현대 전기차는 12V 배터리를 충전하는 시스템에 문제가 있어 주행 중에 경고 문구와 함께 멈추는 상황이 자주 발생해 대규모 리콜을 진행한 바 있다.
전원 공급 장치 점검 경고 - 12V 배터리가 방전되면 주행이 멈출 수 있다.전기차에서 시동을 끈 이후에도 구동용 배터리의 상태를 모니터링하는 기능을 운용할 수 있는 것도 시동을 켜지 않아도 컨버터에서 필요한 전력을 공급할 수 있기 때문이다. 알터네이터처럼 엔진의 동력을 직접 필요로 하지 않고 전달 효율도 좋지만 어쨌든 12V 배터리를 충전하는 과정에도 구동용 배터리 내 전기 에너지를 사용한다. 불필요하게 많이 쓰면, 전비가 나빠지기 때문에 배터리 충전 상태에 따라서 충전량을 조절한다.
