전기차 충전 시간

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전기차 충전 시간 계산하기

충전 시간은 배터리에 아직 추가해야 할 에너지를, 충전기가 실제로 공급할 수 있는 속도로 나눈 것입니다. 전기차의 배터리 용량, 현재 및 목표 충전 수준, 충전기의 정격 출력, 충전 효율 추정치를 입력하면, 이 계산기는 세션에 걸릴 시간과 추가될 에너지량을 반환합니다.

이것은 충전 시간이 아닌 비용을 추정하는 전기차 충전 비용 계산기나, 도달까지의 시간이 아닌 도달하는 거리를 추정하는 전기차 주행거리 계산기와는 다릅니다.

고려해야 할 주요 요소

차량 자체의 온보드 충전기는 충전기의 정격 출력과는 별개로 자체 최대 출력 한계를 가집니다. AC (가정용/레벨 2) 충전의 경우, 둘 중 더 느린 쪽 — 월박스의 정격 출력 또는 차량의 온보드 충전기 한계 — 이 실제 충전 속도를 좌우합니다. 온보드 충전기 한계가 연결된 월박스보다 낮은 차량은 충전기 자체의 정격과 무관하게 그 차량의 한계 이상으로는 빨라지지 않습니다.
배터리 온도는 특히 DC 급속 충전에서 실제 충전 속도에 영향을 줍니다. 차가운 배터리는 따뜻한 배터리보다 더 천천히 충전됩니다 — 일부 전기차가 급속 충전소를 내비게이션 목적지로 설정하면 자동으로 배터리를 예열하는 이유 중 하나가 바로 이것이며, 이렇게 하면 플러그를 꽂았을 때 더 빠르게 충전됩니다.
20~80% 구간 안에서도 DC 급속 충전 속도는 완벽하게 일정하지 않습니다. 실제 충전 곡선은 한 일정한 속도를 계속 유지하는 것이 아니라 서서히 올라갔다가 점차 줄어듭니다 — 이 계산기가 가정하는 일정한 실효 속도는 합리적인 단순화이지만, 이런 이유로 개별 충전 세션의 실제 소요 시간은 추정치와 다소 다를 수 있습니다.

계산식

\vB{\text{추가된 kWh}} = \vA{\text{배터리 용량}} \times \left(\frac{\vD{\text{목표 충전량 \%}} - \vC{\text{현재 충전량 \%}}}{100}\right)

\vF{\text{실효 속도}} = \vE{\text{충전기 출력}} \times (\vG{\text{충전 효율 \%}} \div 100)

\text{충전 시간} = \frac{\vB{\text{추가된 kWh}}}{\vF{\text{실효 속도}}}

계산 예시

75 kWh 배터리를 **20%**에서 **80%**까지, 90% 효율의 7 kW 충전기로 충전하는 경우:

추가된 kWh: $\vA{75} \times \left(\frac{\vD{80} - \vC{20}}{100}\right) = \vB{45} \text{ kWh}$ .
실효 속도: $\vE{7} \times (\vG{90} \div 100) = \vF{6.3} \text{ kW}$ .
충전 시간: $\vB{45} \div \vF{6.3} \approx 7.14 \text{ 시간}$ , 즉 약 7시간 9분입니다.

흔한 실수

DC 급속 충전 속도가 100%까지 일정하게 유지된다고 가정하는 것. 위에서 다룬 것처럼, 대부분의 전기차는 배터리 상태를 보호하기 위해 완충 훨씬 이전부터 충전 속도를 줄입니다 — 급속 충전기로 100%까지 충전하면 같은 세션의 20-80% 구간보다 추가된 kWh당 시간이 거의 항상 눈에 띄게 더 오래 걸립니다.
가정용(AC) 충전에서 차량의 온보드 충전기 한계 대신 충전기의 정격 출력을 사용하는 것. 11kW로 정격된 월박스에 7.4kW 온보드 충전기가 있는 차를 연결해도 항상 7.4kW로만 충전됩니다 — 충전기 자체가 공급할 수 있는 능력과 무관하게 둘 중 더 느린 한계가 항상 우선합니다.
충전 효율을 완전히 무시하는 것. 위에서 언급했듯이, AC-DC 변환 중에는 항상 일부 에너지가 열로 손실됩니다 — 충전기의 정격 출력을 실효 속도(효율 100%)로 취급하면 실제 세션에 걸리는 시간을 과소평가하게 됩니다.
충전 속도가 온도의 영향을 받지 않는다고 가정하는 것. 차가운 배터리는 따뜻한 배터리보다 충전을 더 느리게 받아들이며, 특히 DC 급속 충전기에서 두드러집니다 — 추운 아침의 충전 세션은 동일한 입력값이라도 온화한 날씨의 같은 세션보다 실제로 더 오래 걸릴 수 있습니다.

알아두면 좋은 정보

차량 사용 설명서에 온보드 AC 충전기 한계가 명시되어 있다면, 그 수치와 충전기 정격 출력 중 더 작은 값을 실효 충전 속도로 사용하세요 — 이 계산기의 충전기 출력 항목은 가정용/레벨 2 세션에 대해 그 더 작은 수치를 반영해야 합니다.
많은 DC 급속 충전기는 세션 도중 실제로 공급하는 킬로와트를 표시하거나 공개하는데, 다른 차량이 같은 충전소를 공유하거나 배터리의 충전 곡선이 완만해지기 시작하면 충전기 최대 정격보다 낮아지는 경우가 많습니다.
이 계산기는 전기차 충전 비용 계산기(동일한 충전 세션의 비용)와 전기차 주행거리 계산기 (추가된 충전으로 실제로 얼마나 멀리 갈 수 있는지)와 자연스럽게 결합되어, 한 번의 충전 정차에 대한 더 완전한 그림을 제공합니다.

출처: 미국 에너지부: 자택 충전.

자주 묻는 질문

충전 효율이 왜 중요한가요?

가정용 충전기의 정격 출력(예: 7kW)은 콘센트에서 나오는 전력이지 배터리에 도달하는 전력이 아닙니다 -- 차량 내부에서 AC-DC 변환 시 일부 에너지가 열로 손실됩니다. 흔히 인용되는 실제 효율은 약 85~90%로, 7kW 충전기가 실제로는 약 6.3kW의 사용 가능한 충전 전력만 공급할 수도 있습니다. 이 계산기는 그 추정치를 조정할 수 있게 해줍니다.

DC 급속충전이 가정용 충전기보다 훨씬 빠른 이유는 무엇인가요?

DC 급속충전기(보통 50~350kW)는 가정용 레벨 2 충전기(보통 약 7kW)보다 몇 배 높은 속도로 배터리에 직접 전력을 공급하므로, 같은 배터리가 훨씬 짧은 시간에 채워집니다. 또한 대부분의 전기차는 배터리 보호를 위해 충전 상태가 약 80%를 넘으면 충전 속도를 늦추므로, DC 급속충전은 보통 0~100% 완전 충전보다 20~80% 범위에서 가장 빠릅니다.

이것은 완충에 가까워질수록 충전 속도가 느려지는 것을 고려하나요?

아니요 -- 단순화를 위해 이 계산기는 일정한 충전 속도를 가정합니다. 실제로는 대부분의 전기차가 배터리 건강을 보호하기 위해 충전 상태가 약 80%를 넘으면 충전 속도를 늦추므로, 100%까지의 실제 충전은 이 추정치보다 더 오래 걸리는 경우가 많으며, 특히 DC 급속충전기에서 더욱 그렇습니다.

제 차량이 가정용 충전기의 정격 속도만큼 빠르게 충전되나요?

차량 자체의 온보드 충전기 한계가 월박스의 정격 출력만큼 높은 경우에만 그렇습니다. AC(가정용/레벨 2) 충전의 경우, 충전기의 출력과 차량 자체의 온보드 충전기 한계 중 더 느린 쪽이 실제 충전 속도를 결정합니다.

추운 날씨가 전기차 충전 시간에 영향을 미치나요?

네 -- 차가운 배터리는 따뜻한 배터리보다 더 느리게 충전되며, 특히 DC 급속충전기에서 그 차이가 큽니다. 이 때문에 일부 전기차는 급속충전소를 내비게이션 목적지로 설정하면 배터리를 자동으로 예열하여, 도착 후 연결했을 때 더 빠르게 충전되도록 합니다.