겨울철 시동 문제로 배터리 교체했다는 경험이 있을 겁니다. 저도 투싼을 타면서 배터리를 3년에 한 번씩 교체했습니다. 잘못해서 방전이 되면 배터리 수명이 확 줄어든다는 느낌을 받게 되었고 그에 대한 대책으로 정압기, 콘덴서 기능이 있는 보조제품을 설치하곤 했었습니다.
그런데 이번에 팰리에 들어가는 배터리는 AGM 배터리고, IBS가 있어 배터리 교환 시 초기화가 필요하다는 이야기를 듣게 되었는데 먼지 정확히 몰라서 찾기 시작하다가,
배터리를 교환하면 연비가 향상된다? 솔깃 한 주제에 대하여 댓글이 있길래 직접 찾아보고 확인해보고 싶어서 몇 자 적어보고자 합니다.
제가 확인 한 내용은 전문적인 사견이 아닌, 찾고 또 찾고 최대한 Fact 와 근거 서류에 의한 내용의 기재임을 인지해 주시기 바랍니다.
Q1. 팰리세이드는 배터리를 교체하면 연비가 올라가는가?
Answer. 연비가 올라간다. 정확히 말하면 배터리 용량이 크고, 효율이 좋은 배터리를 말한다.
무슨 개소린가 하실 겁니다.
"모니터를 바꿨더니, 연산속도가 빨라졌어요"라는 말과 다를 게 없다는 주장이겠지만 아래 내용을 좀 더 읽어 보시면 끄덕끄덕하실 수 있습니다.
Q2. 왜 배터리를 교체하면 연비가 올라가는가?
Answer. 배터리가 좋으면 "스마트 알터네이터" 작동 빈도가 적기 때문에 엔진 Load(부하)가 적게 걸린다.
* 스마트 알터네이터란?
- 기존 발전기와 달리 엔진 제어 장치(ECU)를 통해 외부적으로 출력 전압을 제어하는 발전기입니다.
기존 Alternator 는 엔진이 돌아가면 14V로 지속적인 출력을 발생시킵니다.
하지만, Smart Alternator 는 배터리로 엔진 시동 및 전기장치를 사용하고 설정된 적정 값 이하로 전압이 떨어지면 엔진 동력을 활용하여 가변적, 간헐적으로 충전합니다.
그러기 위해서는 1. 배터리 -극의 IBS(Intelligent Battery Sensor)에서 2. 배터리의 전압, 전류, 온도값 등을 차량 ECU에 전달하고, 인식 값에 따라 3. 충전 여부를 결정한 후 4. Alternator에서 전압과 전류값을 가변적으로 조절하여 배터리를 충전합니다.
Q3. Smart Alternator 작동 빈도를 적게 하려면 어떻게 해야 하나?
Answer. 기존 MF 배터리가 아닌, Absorbent Glass Mat(AGM) 기술이 적용된 배터리 사용한다.
팰리세이드 순정 배터리는 AGM 배터리 입니다.
그렇다면 AGM 배터리는 기존의 납 배터리(MF)와 무슨 차이가 있을까?
1. Stop and Go / ISG 기능이 있는 차량은, 높은 전기 부하 처리 및 빠른 충전 회복 능력이 필요하고,
2. Alternator 가 필요시 작동되기에 배터리 자체 소비 전력이 많아 배터리 효율이 좋아야 합니다.
즉, 예전 차량처럼 시동 걸리면 배터리를 분리해도 차량 운행에 문제가 없었지만, Smart Alternator 적용된 차량은 운행이 안됩니다(해보진 않았음 ㅎㅎ)
물론, 더 좋은 리튬인산철 배터리를 쓰면 좋겠지만, 가격이 너무 비싸서 가성비가 맞나 생각해 봐야 합니다.
Q4. 가장 큰 장점은 무엇인가?
Answer. 연비와 환경오염 감소다.
자동차 배기가스 배출 감소를 목적으로 개발된 기술은 Stop and Go / ISG 기능입니다. 하지만, 이 기술 활용을 위하여 더 효율이 좋고 강력한 배터리가 필요했겠죠. 그래서 AGM 배터리가 개발되었고, 현재 ISG 기능이 적용된 차량에 적용되었습니다.
궁극적으로 Alternator의 Loading이 항상 걸리지 않고 적정 배터리 전압이 Default 값 이하로 내려가면 충전하는 방식이 더 효율적이기에 Smart Alternator가 적용되게 되었습니다.
(배터리 출력 값이 Default 이하로 떨어지면 ISG 작동이 안됩니다)
더 나아가 감속 시 Alternator의 Loading을 브레이크로 사용한 것이 전기차와 하이브리드 차량의 "회생제동" 기능입니다.
Q5. 그렇다면 단점은 없는가?
Answer. 전력 소모가 있는 차량과 장시간 운행을 하지 않는 차량은 Smart Alternator 의미가 쇠퇴하게 된다.
상기 언급한 내용과 같이 Smart Alternator 가 연비 향상에 도움이 되는 기술은 맞지만 1. 충전 시간이 짧은 단거리 운전자와 2. 상시 전원을 사용하는 블랙박스를 장착한 운전자들은 혜택을 누리기가 어렵습니다. 게다가 ISG 같이 배터리 부하가 심한 기능까지 더해진 차량은 배터리 교체 주기가 짧아질 수밖에 없습니다.
문제는 이 배터리가 일반 배터리보다 비싸다는 것이죠.
그리고 많은 사람들이 모르고 있는 충격적인 사실...
Smart Alternator 는 12.5V ~ 14.7V의 큰 충전범위를 지녔습니다. 왜냐면 배터리 충전이 이뤄진 상황이라 판단되면 차량의 ECU는 Alternator 전압을 줄이도록 능동 제어하는데, 이 작동은 보조배터리 작동에 뜻하지 않는 문제를 야기할 수 있습니다.
즉, Smart Alternator는 충전 전압, 전류는 ISB를 통하여 ECU에 전달되고 이 인지된 값은 오로지 Main 배터리를 실시간으로 충전시키기 위한 것이지 보조배터리를 고려한 사항이 아니라는 겁니다. 따라서, 보조배터리를 충전시키기에는 너무 낮은 전압을 생성하기에 보조배터리가 충전이 잘 되는지, 완충이 되는지 모른다는 거죠.
물론, 직렬로 연결되면 하나로 인식하여 Main 배터리 용량이 큰걸로 인식할 수 있는데 AGM 방식의 배터리와 리튬폴리머 배터리 충전 전압을 맞추기가 어려울 겁니다.
즉, 리튬폴리머 3셀이면 11.1v, 4셀이면 14.8v 인데, 메인 배터리 전압과 보조배터리 전압을 ECU가 고려할 수 없다는 내용이고, 정격전압이 다르면 내부저항에 따라 정격전류가 결정될텐데 "두개를 하나의 전압으로 걸면 한놈은 충전 전압이 적정하나 한놈은 안맞아서 문제가 생길 수 있다" 는 내용입니다.
물론 안다는 것보단 낫다는 생각은 드나, 기존 Alternator 와 같이 지속적인 전압이 나오는 방식이 아니라 오직 Main 배터리 충전을 위한 System이기에, 보조배터리 기능의 퇴색된다는 내용입니다.
Q6. 그럼 대책은 없나? (이 대책은 보조배터리를 충전하는 방법 / 연비는 감소)
Answer. 전기를 계속 써서, Alternator를 작동시키는 방법이다.
간단하면서 무식한 방법은, 자동차 라이트를 강제 작동시켜 전기를 지속적으로 소모하게 합니다. 그러면 Alternator 가 작동되고 배터리 충전이 시작됩니다. 물론 이것도 Main 배터리의 용량이 다 차면 Alternator 작동이 멈춥니다. 그전에 보조배터리가 충전되길 바라야 하는...
그리고, 리튬인산철배터리를 사용하여 높은 용량과 고 효율 배터리로 Alternator의 작동을 최소화하는 방법(연비 향상) 이 있습니다. 물론, 앞서 말씀드린 바와 같이 가성비를 고려해 봐야겠죠... 100만원 육박하니..
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