전기자동차 무선 EV충전 작동방식

 

 

전기 자동차 충전 네트워크는 아직 연구개발 중이지만 일부 자동차 제조업체는 차세대 전기 자동차 충전인 무선 EV 충전을 실험하고 있습니다.

 

SAE(Society of Automotive Engineers)는 2020년에 공식 표준을 발표했으며 자동차 제조업체는 현재 테스트하고 프로토타이핑하고 있습니다.  2023년 7월 테슬라가 인수한 독일 무선 전기차 충전 공급업체인 와이페론에 지적 재산권을 허가한 매사추세츠 소재 와이트리시티의 기술을 모델로 할 가능성이 높습니다.

 

그리고 BMW, [볼보 모회사] 지리, 현대/제네시스 등 다른 많은 회사들도 프로토타이핑을 하고 있다고 합니다. 

무선 EV 충전이란?

WiTricity 무선 충전 장비 렌더링

 

WiTricity의 제품은 가정과 공영 주차장에서 일반적으로 사용되는 표준 레벨 2 충전기의 대안입니다. 익숙한 벽면 상자에서 위의 그림과 같이 로컬 전원 공급 장치에 연결됩니다.

벽에 붙일 필요는 없으며 박스에서 코드가 나오지 않으면 운전자들이 코드를 연결할 필요가 없습니다. 도관이 전원 박스에서 바닥으로 이어져 충전 패드로 들어갑니다. 차량이 패드 위에 주차하면 충전이 시작됩니다.

 

MOVE America 2023의 WiTricity 무선 충전 장비

 

WiTricity는 개조된 Ford Mustang Mach-E를 시연했으며 여기에 세 번째 대시 스크린을 추가했습니다. 테스트 드라이버가 충전 패드 위에 주차하고 해당 화면에서 "충전 시작"을 눌렀습니다. 그런 다음 포드가 제작한 운전대 뒤의 스크린에서 차량이 충전 중임을 표시했습니다.

프로토타입을 위해 개조한 세 번째 화면에 표시된 것처럼 무선으로 충전됩니다. 

 

소비자용 EV에서는 추가 테스트 화면이 없습니다. 대신 소프트웨어는 차량의 메인 대시 화면에 표시될 것입니다. 

WiTricity의 차량 통합 엔지니어링 수석 이사인 Eric Barber는 "OEM과 통합하면 자동으로 전면 카메라가 작동하여 대상 구역에 적절하게 주차되었는지 알려주고 그런 다음 자동으로 충전이 시작될 거라 말합니다. 

 

 

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작동 원리 : 자기 공명

IEEE에 따르면 에너지는 자기장을 통해 또는 두 개의 "자기 결합 공진 코일" 사이에서 패드에서 차량으로 흐릅니다. 이를 통해 지상의 패드와 차량 내부의 수신기 간에 무선 전력 전송(WTP)이 가능합니다.

"이 수신기는 차에 들어가 DC 에너지를 배터리에 직접 넣습니다. 온보드 충전기 위에 있습니다". EV 제조업체는 운전자가 무선으로 충전하기 위한 전제 조건으로 이 수신기를 차량 내부에 설치해야 합니다. 현재 EV를 소유하고 있는 사람들도 큰  개조 없이는 무선으로 충전할 수 없다는 의미입니다.

 

차량에 내장된 무선 충전 수신기

 

 

무선 충전 수신기 위로 운전하거나 걸을 수 있으며, 충전 중이더라도 안전하게 걸을 수 있다고 합니다.

IDTechEx의 한 연구에 따르면 무선 충전기는 "우리 주변에 존재하는 무선 주파수보다 훨씬 낮게" 작동하며 "상호 작용이나 해를 끼치지 않고 이러한 물체와 인체를 통과할 수 있다고 합니다.

 

WiTricity의 가장 큰 과제 중 하나는 무선 충전이 유선보다 효율성이 떨어진다는 오해가 있습니다. 사람들은 휴대폰을 무선으로 충전하면 시간이 더 오래 걸린다고 말하지만 EV 충전은 그렇지 않다고 합니다. 

 

무선 휴대폰 충전과의 또 다른 차이점은 전력이 상대적으로 넓은 영역으로 전송될 수 있기 때문에 패드 위의 차량 배치가 정확할 필요가 없다는 것입니다. 지금까지 WiTricity의 테스트에서 주차 위치는 문제가 되지 않았다고 합니다. 

 

값 비싼 새 구성

무선 충전 제품이 매장에 출시되면 적어도 처음에는 프리미엄 제품이 될 가능성이 높습니다. 가격은 시간이 지남에 따라 내려 가겠지만 수천 달러를 지불해야 할것으로 예상됩니다.

 

자동차 회사는 무선 충전을 지원하기 위해 WiTricity의 하드웨어를 차량에 구축해야 하기 때문에 FLO EV Charging의 Yang은 EV 구매자가 차량을 구성할 때 자율 주행 기능 및 더 큰 배터리 팩과 같은 다른 개선 사항과 함께 이를 선택적 업그레이드로 추가할 것이라고 예측합니다.