전기차 히터 시스템(난방장치)

겨울철에 차량 난방은 필수적 요소이다. 전기차는 난방을 하는 데 있어 일반 내연 기관차와는 조금 다른 부분이 있다. 이것은 구조적 문제로서 일반 내연기관 차량은 히터를 작동시키면 기본적으로 엔진의 열을 식히는 냉각수가 데워지면 그 열을 이용하여 작동한다.

그러므로 엔진이 어느 정도 작동을 해야지만 따듯한 바람이 나온다. 예전차량들을 탈때 난방이 빨리 안되는 이유가 이러한 부분이 있었기 때문이다.

가솔린 차량은 디젤 차량보다 좀 더 빨리 데워지기도 하는 데 디젤 차량 중 이러한 것을 보완하기 위해 PTC(Positive Temperature Coefficient) 히터가 추가 장착된 차량들도 있다.

물론 이런 것은 구조적인 부분이라 차를 살 때 옵션 사양에는 언급을 하지 않으므로 내 차량에 PTC 히터가 있는지 없는지는 서비스센터 또는 정비 매뉴얼을 봐야지만 알 수 있다.

PTC 히터는 간단히 말해 우리가 흔히 쓰는 전기난로와 비슷하다. 전원을 코드에 연결하면 바로 코일이 빨갛게 달아오르며 그 열로 난방을 하는 그것 말이다.

코나 EV 장착된 PTC 히터

일반 내연기관 차량의 난방시스템에 PTC 히터까지 결합한 경우 PTC 히터에 공급할 전력을 보조배터리에서 공급받지만 코나 전기차의 경우에는 고압 배터리에서 전원을 공급받는다. 이에 따라 전기차에서 히터를 강하게 틀면 주행 가능 거리가 많이 줄어드는 것을 볼 수 있다. 그리고 또 한가지 다른 점은 코나와 아이오닉 전기차에는 얼터네이터(alternator)가 없다.

흔히 말하는 자동차에 장착된 발전기인데 이 발전기는 주행 시 발전을 하여 보조배터리를 충전하는 역할을 한다 그러나 전기차에는 이것이 없고 고압 배터리에서 보조 배터리의 전압 유지시켜주는 배터리 세이버 기능이 있는 것이다. 그러므로 전기차는 보조배터리를 충전하고자 공회전 또는 주행을 할 필요가 없다.

일반 내연기관 차량에서 PTC 히터가 장착되어 있더라도 초기에만 개입을 하고 엔진이 어느 정도 데워지면 그다음부터는 주로 기존 난방시스템으로 전환이 되어 PTC 히터가 보조적 역할을 하지만 전기차는 모터에서 그만한 열이 나지 않아 이것을 기반으로 난방을 할 수 없기 때문에 주력 난방 시스템을 PTC 히터가 전적으로 담당한다. 그러므로 일반 내연기관 차량에 비해 전기차의 PTC 히터에 대한 전력 소모가 더 클 수밖에 없다.

물론 배터리와 인버터에서 발생하는 열을 모아  일부 난방을 도와주는 히트 펌프라는 개념이 있긴 하고 옵션으로 있지만 아이오닉 히트 펌프 시스템이 장착된 차량을 타본 바 조금 낫다고 생각은 되지만 크게 도움이 못 되는 것 같다.

코나 전기차의 난방 개념도(현대차 정비 매뉴얼 발췌)

겨울에 전기차의 주행거리에 큰 영향을 미치는 것이 바로 히터의 작동 때문인데 PTC 히터의 전원을 고압 메인 배터리에서 끌어오고 이것을 주된 난방시스템으로 활용하다 보니 그런 것이다.

이것 또한 같은 전기 차라고 해도 최고 설정온도가 다 제 각각이다. 아이오닉 전기차의 경우는 32도 코나의 전기차의 경우는 27도 SM3 전기차의 경우는 30도이다.

코나 EV의 최대 설정 온도는 27도이다.

이렇듯 각 차량별로 최고 설정온도가 다른 것은 그 차량 특성에 맞게 연구하고 적용하여 놓은 것이겠지만 주행 가능 거리를 늘리기 위한 다른 방법? 일수도 있을 것 같다.

전기차의 난방은 위에서 말했듯이 PTC 히터를 작동시키는데 따른 이점도 있다 PTC 히터가 없는 일반 내연기관 차량보다 빨리 데워진다는 것이다.

체감상 냉간 시 전원을 켜고 1-20초 내에 미지근한 바람이 나오고 1분 이내에 따듯한 바람이 나온다. 이것은 PTC 히터가 장착된 일반 내연기관 차량도 마찬가지 일 것이다.

그러나 전기차는 이러한 이점은 있어도 일반 내연기관 차 보다 최고 온도가 낮게 설정되어있는 차량도 있어 겨울에는 난방이 만족하다고 느껴질만한 전기차는 드물다. 물론 아이오닉의 경우에는 32도까지 있지만 이것을 계속 틀어놓으면 주행 가능 거리가 그만큼 빨리 줄어들게 되므로 주행 중 바로 히터를 줄이게 된다.

결론적으로는 전기차가 모터로 구동되는 차량이다 보니 기존 내연기관 차량 대비 난방에 있어서 조금 부족하다고 느껴질 수도 있다. 하지만 못 견딜 정도로 난방이 부족한 편은 아니기 때문에 크게 불편하지는 않다.

단지 난방을 많이 하거나 강하게 하면 주행거리에 영향을 미치므로 그것에 따른 스트레스가 좀 있을 뿐이다. 조금 다른 이야기지만 모터에서 열이 많이 나지 않아 겨울철에 다른 점이 또 한가지 있는데 주행을 많이 해도 보닛(BONNET)에 있는 눈이나 얼음이 잘 녹지 않는다는 점이다.

주행을 어느정도 했는데도 불구하고 보닛위에 눈이 녹아 얼음이 되어있다.

끝으로 코나 전기차의 난방장치는 기존 내연기관 차량들과 방식이 조금 다르지만 냉방장치(에어컨)는 그렇게 크게 틀리지 않다. 다만 전원을 고압배터리에서 가져와 쓸뿐이다.

 

마키님
전기차에 관심이 많은 실제 전기차 유저