배터리 전기차(BEV)를 선택하는 소비자들은 모터에 전력을 공급하는 대형 리튬이온 배터리 팩이 장착될 것으로 기대할 것이다. 그러나 내연기관으로 구동되는 자동차와 마찬가지로 많은 동일한 기능을 처리하기 위해 기존의 12V 배터리가 사용된다는 것은 예상하지 못했을 것이다. 
이런 다소 예상치 못한 상황은 자동차 제조업체들이 모터 뿐만 아니라 12V가 오랫동안 지원해온 차량의 모든 하위 시스템에 전력을 공급할 수 있는 조정 및 확장 가능한 접근방식의 부재로 설계상의 어려움을 겪고 있기 때문이다.

이같은 복잡성은 전력 요구량의 엄청난 증가로 인해 더욱 악화되고 있다. 배터리 전기차는 연소 엔진이 장착된 자동차보다 최대 20배 더 높은 전력 레벨이 필요하다. 전력이 20배로 급증하면서 이에 상응하는 전력 전자장치도 증가하게 되고, 이는 비용과 무게, 부피 및 설계상의 복잡성을 가중시킨다.

현재 이에 대한 차선책으로 전기차에 하나의 400V 또는 800V(트랙션 배터리)와 12V 및 48V 보조 배터리로 동작하는 배전 시스템 등 3개의 개별 배터리를 장착하고 있다. 이런 설계 딜레마를 해결할 수 있는 최적의 솔루션은 트랙션 배터리가 12V와 동일한 용량으로 동작할 수 있도록 하는 것이다. 




12V 배터리를 제거하기 위해서는 트랙션 배터리를 12V 배터리와 동일한 용량으로 사용할 수 있어야 한다. 바이코의 반도체 기반 고효율(BCM 6135) 전력 모듈에 기반한 소형 컨버터를 사용하면, 가상 배터리를 생성해 실질적으로 12V 배터리 전력 시스템을 복제할 수 있다. 



바이코(Vicor)의 SAC(Sine Amplitude Converter)와 반도체 기반 고효율 전력 모듈 컨버터를 사용하면, 가상 배터리를 생성해 시스템상 실제 12V 배터리와 똑같은 기능을 구현할 수 있다.   

바이코의 필드 애플리케이션 수석 엔지니어인 패트릭 코왈릭(Patrick Kowalyk)은 “바이코는 자동차 공급업체 및 OEM과 협력해 12V보다 3배 더 빠르게 응답하는 ‘가상 배터리’를 만들어 이런 보조 전원을 제거할 수 있도록 지원하고 있다”며 “고성능 모듈식 전력 컨버터 기반의 이 솔루션은 더 이상 별도의 배터리가 필요하지 않도록 빠른 응답시간으로 메인 400V 또는 800V 고전압 배터리를 12V 또는 48V 레벨로 변환할 수 있다”고 말했다.

대체 전략을 통해 엔지니어들은 물리적 12V 배터리의 필수 속성을 복제할 수 있을 뿐만 아니라, 자동차 무게를 25파운드 이상 줄이고, 소형 캐리어 가방에 해당하는 상당한 공간을 확보할 수 있다. 

올해 OEM들이 더욱 확장된 범위와 전반적인 성능 향상을 통해 차량의 전동화 및 차별화 전략을 모색함에 따라 전력공급에 대한 이런 모듈식 접근방식이 폭넓게 채택될 것으로 예상된다. 

AEM_Automotive Electronics Magazine