6V, 12V, 48V

70년대 후반, 제 형은 1966년식 Volkswagen의 Karmann Gia 자동차를 구입했습니다. 1955년과 1974년 사이에 생산된 2인승 스포츠카였습니다. 이 자동차는 Volkswagen의 Beatle과 동일한 공랭식 모터를 사용하고 있었습니다. 이렇게 오래된 자동차를 보유한 경우 제 형이 그랬던 것처럼 많은 공을 들여야 합니다. 즉, 작동시키는 것뿐만 아니라 작동을 유지하는 데에도 신경써야 합니다. 제 기억에 형은 이 자동차의 기반이 된 6V 전기 시스템에 불만이 있었습니다. 자동차에 맞는 6V짜리 교체 부품(예: 전구)을 구하기 힘들었기 때문에 불만은 더 커졌습니다. 형은 이런 불만을 줄이고자 자동차를 12V로 변환하려는 생각을 하기도 했습니다.

1950년대부터 자동차 산업은 6V에서 12V로 변화하기 시작했는데 그 주된 이유는 모터 크기가 커져 더 강력하고 높은 전압의 배터리가 필요했기 때문이었습니다. 오늘날의 자동차 산업에서는 12V에서 이중 12V 및 48V 시스템으로 또 한 번의 전압 변화가 진행되고 있습니다. '제안된 자동차 표준인 LV148에서는 기존 12V 시스템에 2차 48V 버스를 결합합니다.'¹ 이 표준은 현재 12V 시스템을 보완합니다. '… 모든 차량의 전등, 엔진 부속품, 인포테인먼트에 전력을 공급하는 12V 배터리는 쉽사리 없어지지 않을 것입니다.'² 이러한 시스템은 하이브리드나 가끔 출시되는 순수 전기 차량이 아닌 새로운 시스템입니다.

이 48V 시스템은 차량에서 계속적으로 증가하는 전력 요구를 해결하고 기존 자동차의 배출 가스는 줄이면서 성능을 향상시키기 위해 사용됩니다. 이러한 시스템이 작동하기 위해서는 12V 및 48V 레일 모두와 호환되는 더 강력한 전력 시스템이 필요합니다. Power by Linear™/Analog Devices의 LTC3871은 12V 및 48V 이중 자동차 시스템용으로 설계된 양방향 벅 또는 부스트 스위칭 조정기 컨트롤러입니다. LTC3871은 '48V 버스에서 12V 버스까지는 벅 모드로, 12V 버스에서 48V 버스까지는 부스트 모드로 작동합니다.'¹ LTC3871은 배터리를 충전하거나 배터리 간의 충전도 제공하며 각 배터리에서 전력을 끌어와 시스템의 필요에 따라 변환하기도 합니다.

LTC3871의 일반적인 응용 분야 제품 구성도(이미지 출처: Analog Devices)

향후 자동차의 배터리 시스템은 12V 시스템에 48V 시스템을 추가하는 형태가 될 것입니다. 이러한 미래는 이미 현실이 되고 있습니다. 오늘날 Audi, Volkswagen, Mercedes-Benz, Fiat Chrysler Automobiles(FCA)와 같은 여러 자동차 제조업체에서 48V 시스템을 사용하는 생산 모델을 출시하고 있습니다. 제 형은 몇 년 전에 Karmann Gia를 팔았지만 머지않아 48V 자동차를 구입할 것입니다.

참고 자료:

1 – 48V/12V Dual Battery Automotive Systems Require Bi-Directional DC/DC Controllers for Optimum Performance - http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/technical-articles/P395_EN-Automotive.pdf

2 – Everything You Need to Know About The Upcoming 48-Volt Electrical Revolution in Cars - https://jalopnik.com/everything-you-need-to-know-about-the-upcoming-48-volt-1790364465