무선 충전: 전기 자동차의 플러그를 뽑는다

Aug 15, 2023

전기 자동차 소유자에게 제거하고 싶은 기능이 무엇인지 물어보면 충전 코드라고 말할 가능성이 높습니다. 매일 저녁 차량에 전원을 연결하는 것을 기억하는 것을 좋아하는 사람은 없습니다.

그 결과, 델파이(Delphi), 닛산(Nissan), 퀄컴(Qualcomm), 롤스로이스(Rolls-Royce) 등 여러 회사에서는 전기 자동차 운전자가 차고 바닥이나 주차 공간에 내장된 장치 위에 주차하기만 하면 전원을 공급할 수 있는 무선 충전 기술을 개발하거나 테스트했습니다. 거의 노력하지 않고도 일어납니다.

충전 장치를 갖춘 도로와 같은 다른 아이디어도 제안되었지만 현재까지 대부분의 시스템은 전자기 유도라는 잘 알려진 기술에 의존합니다. 전동칫솔을 충전하는 데 사용되는 기술과 동일합니다. 가장 기본적으로 다양한 전류가 송신기의 와이어 코일을 통과하여 바로 위에 있는 수신기 코일에서 유사하게 다양한 전류를 생성합니다. 전송된 전력은 배터리에 공급되어 재충전됩니다. 칫솔의 경우 송신기는 베이스에 있고 수신기는 브러시에 있습니다.

그러나 충전 패드부터 자동차까지 공극을 통과하는 전자기 유도 기술은 모든 사람에게 완벽한 솔루션으로 간주되지 않습니다. 비평가들은 이 기술이 올바르게 설계되지 않으면 표류 전파를 방출하거나 근처의 금속 물체를 가열할 수 있다고 지적합니다. 무선 전기 자동차 업계가 알고 있는 두 가지 문제는 대중이 위험하다고 인식할 경우 기술을 침몰시킬 수 있습니다. 여기서 핵심 단어는 "인식"입니다. 업계에서는 전력 전송 기술이 완전히 테스트되었으며 완전히 안전한 것으로 입증되었음을 강력히 확인하고 있습니다. 최고의 자동차 충전 장비 제조업체인 WiTricity의 영업 및 비즈니스 개발 담당 부사장인 David Schatz는 "우리는 2년 전에 그 문턱을 넘었습니다."라고 말합니다. "코드와 표준이 지금 작성되고 있습니다."

극이 떨어져 있음

그러나 이제 밴쿠버에 있는 브리티시 컬럼비아 대학(UBC)의 연구원들은 심장 박동기와 같은 의료 기기를 충전하는 방법을 연구하면서 무선 방출을 완전히 방지하는 대안을 개발했을 수도 있습니다. 그들은 응용 물리학자이자 발명가인 Lorne Whitehead가 "원격 자기 기어"라고 설명하는 것을 사용하는 안전하고 효율적인 방법을 개발했습니다.

새로운 비접촉식 전력 전송 접근 방식은 10~15cm(4~6인치)의 공기로 분리된 두 개의 회전 영구 자석 사이의 간단한 자기장 상호 작용인 "자기 동적 결합"을 사용한다고 Whitehead는 말합니다. 이 시스템은 아래의 송신기 자석과 자동차의 수신기 자석을 사용합니다. 작은 전기 모터가 아래쪽 자석을 돌리면 자기장이 위쪽 자석을 회전시키게 됩니다. 이는 마치 나침반이 변화하는 자기장을 따라가는 것과 같습니다. 그러면 상단 자석이 자동차 배터리를 충전하는 소형 발전기를 구동합니다.

"그들 사이의 자기장은 본질적으로 눈에 보이지 않는 자기 도르래/벨트 시스템인 기계적 결합 역할을 하지만 직접적인 접촉이 필요하지 않으며 거의 ​​완벽하게 에너지 효율적입니다."라고 Whitehead는 설명합니다. 생산 시 두 개의 자석을 모터와 발전기에 각각 통합하여 안정적이고 컴팩트한 전력 전송 시스템을 만들 수 있습니다.

"테스트에 따르면 시스템은 케이블 충전에 비해 90% 이상 효율적입니다."라고 그는 말하며 자동차를 장치와 완벽하게 정렬할 필요조차 없습니다. 결과적으로 차량용 자석(보닛 아래에 설치됨)이 매달릴 수 있는 낮은 도로 연석에 설치될 수 있다고 그는 말합니다.

4개의 충전기로 구성된 데모 시스템은 약 1년 동안 UBC 캠퍼스에서 성공적으로 운영되었으며, 수신기 자석으로 개조된 전기 자동차를 무선으로 충전했습니다. 최근 UBC 빌딩 운영 담당 전무이사인 David Woodson은 "시스템 테스트를 시작한 이후 운전자들의 피드백은 압도적으로 긍정적이었습니다. 운전자가 해야 할 일은 차를 주차하기만 하면 자동으로 충전이 시작된다는 것입니다."라고 말했습니다.