[전기차] 온보드 차저(On-Board Charger, OBC)

AC 전기를 DC로 변환! 전기차 온보드 차저

전기차는 외부 전원에서 고전압 배터리를 충전해야만 합니다. 내연기관에서 기름을 넣는 것과 같은 원리죠. 그런데 내연기관 차량은 단순히 주유소에 가서 기름을 넣으면 끝이지만, 전기차는 충전을 위한 부품이 필요합니다 바로 이것이 온보드 차저(On-Board Charger, OBC)입니다. 전기차에서 차량의 충전 속도와 호환성을 결정짓는 핵심 장치죠. 일반 운전자에게는 눈에 띄지 않는 부품이지만 차량의 일상적인 사용성에 직결되는 아주 중요한 부품입니다.

 

목차

• 온보드 차저
• 온보드 차저의 기능
• 온보드 차저의 종류
• 온보드 차저의 제조사별 명칭
• 온보드 차저 관련 약어
• 온보드 차저의 고장 증상
• 온보드 차저의 수리 비용
• 마치며

 

온보드 차저

OBC(On-Board Charger, 차량 내 탑재형 충전기)는 외부 AC(교류) 전원을 차량 내부의 배터리로 충전하기 위해 DC(직류)전원 으로 변환해 배터리에 충전을 해주는 장치입니다. 대부분 트렁크나 모터룸, 또는 전기차 전자제어 통합 모듈 내부에 탑재되며, 차량과 외부 전원을 연결하는 핵심적인 전력 변환 장치입니다.

 

온보드 차저의 기능

• 외부 충전기의 AC 전기를 DC로 변환해 배터리로 전달
• 충전 전압/전류 조절을 통해 배터리 보호 및 수명 유지
• 충전 중 상태 모니터링 및 충전 제어 기능
• 일부 OBC는 역방향 전력 공급(양방향 충전, V2L)도 지원

 

온보드 차저의 종류

전력 변환 방식에 따른 분류

• 단방향 OBC - AC 전원을 DC 전원으로만 변환하여 배터리를 충전하는 기본적인 방식입니다. 대부분의 전기차에 탑재되어 있습니다.
• 양방향 OBC - AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 충전 기능뿐만 아니라, 필요에 따라 배터리의 DC 전원을 AC 전원으로 변환하여 외부 기기에 전력을 공급하는 V2L (Vehicle-to-Load) 기능 등을 지원하는 방식입니다. 최근 출시되는 전기차에서 점차 확대 적용되는 추세입니다.

회로 구성 방식에 따른 분류

• 단일 스테이지 OBC (Single-Stage OBC) - AC-DC 변환과 역률 개선(PFC) 기능을 하나의 전력 변환 단계에서 처리하는 방식입니다. 구조가 비교적 간단하지만, 효율성이나 성능 면에서 일부 제약이 있을 수 있습니다.
• 이중 스테이지 OBC (Two-Stage OBC) - AC-DC 변환과 역률 개선 기능을 별도의 두 단계를 거쳐 처리하는 방식입니다. 각 단계를 최적화하여 더 높은 효율과 성능을 얻을 수 있습니다. 일반적으로 PFC 컨버터와 DC-DC 컨버터로 구성됩니다.

충전 용량에 따른 분류

• OBC는 지원하는 충전 용량에 따라 분류될 수도 있습니다. 일반적인 완속 충전기의 용량에 맞춰 3kW, 7kW, 11kW 등의 다양한 용량을 가진 OBC가 사용됩니다.

 

온보드 차저의 제조사별 명칭

제조사	구성 명칭
현대/기아	ICCU (Integrated Charging Control Unit): OBC + DC-DC 컨버터 통합
테슬라	OBC 별도 명칭 없이 Battery Charger로 기술됨, 통합 설계 구조
BMW	HV Charging Module (OBC 포함) – eDrive 시스템 내 통합
GM	Onboard Charger Module – TPIM(인버터 모듈)과 연계
르노	Power Electronics Box (PEB): OBC + 인버터 + DC-DC 일체형

 

온보드 차저 관련 약어

약자	풀네임	한국어
OBC	On-Board Charger	차량 탑재형 충전기
DC	Direct Current	직류
AC	Alternating Current	교류
HV	High Voltage	고전압
ICCU	Integrated Charging Control Unit	통합 충전 제어 장치
V2L	Vehicle to Load	차량에서 외부 기기로 전기 공급 기능
V2G	Vehicle to Grid	차량에서 전력망으로 전기 공급 기능

 

온보드 차저의 고장 증상

• 충전이 안됨 - 외부 충전기 연결 후 충전 불가
• 충전 중 끊김 - 충전 중 갑자기 멈추거나 오류 표시 발생
• 경고등 점등 - 계기판에 전기 시스템 이상 또는 충전 경고등 표시
• 충전 속도 느림 - 정상보다 현저히 낮은 충전 속도

 

온보드 차저의 수리 비용

고장 증상	예상 원인	수리 방법	수리 비용
충전이 안 됨	OBC 회로 고장 또는 내부 손상	온보드 차저 교체 또는 수리	70만 ~ 200만
충전 중 끊김	온도 센서 이상, 절연 저하 등	센서 점검 및 회로 수리	30만 ~ 100만
경고등 점등	CAN 통신 불량, HVIL 감지 문제	통신 회로 점검 또는 재설정	20만 ~ 70만
느린 충전 속도	전력 변환 회로 출력 저하	내부 부품 교체 또는 OBC 리빌드	50만 ~ 150만

통합 모듈화가 진행되면서 모듈단위의 수리가 필요하거나 교체가 될 수도 있습니다. 그렇게 되면 수리비가 달라질 수 있습니다.

 

마치며

충전은 전기차를 사용할때 가장 일상적으로 다가오는 부분입니다. 그래서 OBC가 중요하죠. OBC의 상태만으로도 충전의 속도가 달라지고 전기차 운용의 질이 달라지니까요. OBC도 전기차가 통합화 되면서 다른 부품들이랑 많이 통합 모듈화가 진행되고 있습니다. 그러다 보니 이상증상이 나오면 무조건 정비소에 가야 하는데요. 전기차는 개인적으로 돌볼 수 있는 영역이 제한적이라 아쉬운 부분이 있는 것 같네요.

 

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