유도 충전

Inductive charging
"무선 충전"은 여기서 리다이렉트 됩니다.그 외의 전력 전송에 대해서는, 무선 과금을 참조해 주세요.
충전기의 1차 코일은 충전 중인 장치의 2차 코일에 전류를 유도합니다.

유도 충전(무선 충전 또는 무선 충전이라고도 함)은 무선 전력 전송의 한 종류입니다.그것은 휴대용 기기에 전기를 공급하기 위해 전자 유도를 사용한다.유도 충전은 차량, 전동 공구, 전동 칫솔 및 의료 기기에도 사용됩니다.휴대용 장비는 정확하게 정렬하거나 도킹 스테이션이나 플러그에 전기적으로 접촉할 필요 없이 충전 스테이션이나 유도 패드 근처에 배치할 수 있습니다.

유도성 충전은 유도성 결합을 통해 에너지를 전달하기 때문에 그렇게 명명되었습니다.우선 교류는 충전소 또는 패드의 유도 코일을 통과한다.움직이는 전하가 자기장을 만들어 전류의 진폭이 변동하기 때문에 세기가 변동합니다.이 변화하는 자기장은 휴대용 장치의 유도 코일에 교류 전류를 생성하고, 이 코일은 정류기를 통과하여 직류로 변환합니다.마지막으로, 직류는 배터리를 충전하거나 [1][2]작동 전력을 제공합니다.

유도 충전 시스템이 각 유도 코일에 캐패시터를 추가하여 특정 공진 주파수를 가진 두 개의 LC 회로를 생성하는 공진 유도 커플링을 사용하면 센더와 수신기 코일 사이의 거리가 더 길어질 수 있습니다.교류 주파수는 공진 주파수와 일치하며 피크 [1]효율에 필요한 거리에 따라 주파수가 선택됩니다.이 공명 시스템의 최근 개선사항으로는 가동식 변속기 코일(즉, 승강 플랫폼 또는 암에 장착)을 사용하고, 무게를 최소화하고 피부 효과로 인한 저항을 줄이기 위해 은 도금 구리 또는 알루미늄과 같은 리시버 코일에 다른 재료를 사용하는 것이 있습니다.

역사

유도 전력 전달은 M이 1894년에 처음 사용되었습니다.Hutin과 M. Le-Blanc는 [3]전기자동차에 동력을 공급하는 장치와 방법을 제안했다.하지만, 연소 엔진이 더 인기를 끌었고,[2] 이 기술은 한동안 잊혀졌다.

1972년, 오클랜드 대학의 돈 오토 교수는 도로의 송신기와 [2]차량의 수신기를 사용하여 유도 동력을 얻는 자동차를 제안했다.1977년, 존 E.트롬블리는 "전자 결합 배터리 충전기" 특허를 받았다.이 특허는 광부용 헤드램프 배터리 충전 출원에 대해 설명합니다(US 4031449).미국에서 사용되는 유도 충전의 첫 번째 적용은 J.G. Bolger, F.A. Kirsten 및 S.에 의해 수행되었다.1978년.그들은 180Hz,[2] 20kW의 전기 자동차를 만들었다.1980년대 캘리포니아에서는 유도 충전에 의해 구동되는 버스가 생산되었고,[2] 이 무렵 프랑스와 독일에서도 비슷한 작업이 이루어지고 있다.

2006년에 MIT는 공명 커플링을 사용하기 시작했습니다[clarification needed].그들은 몇 미터 이상의 방사선 없이 많은 양의 전력을 전달할 수 있었다.이는 상업적 요구에 더 적합한 것으로 입증되었으며 유도 충전을 위한 [2][failed verification]주요 단계였습니다.

WPC(Wireless Power Consortium)는 2008년에 설립되어 2010년에 Qi 표준을 제정했습니다.2012년에는 무선 전력 동맹(A4WP)과 전력 물질 동맹(PMA)이 창설되었다.우리나라는 2009년에 광대역 무선 포럼(BWF)을 설립하고, 2013년에 실용 애플리케이션 무선 전력 컨소시엄(WiPoT)을 설립했습니다.에너지 수확 컨소시엄(EHC)도 2010년 일본에서 설립됐다.한국은 2011년에 [2]한국무선전력포럼을 설립했다.이러한 조직의 목적은 유도 충전 표준을 만드는 것입니다.2018년에는 북한, 러시아, 독일 등지에서 군사장비에 사용되는 무선규격(The Qi Wireless Standard)이 채택되었다

응용 프로그램 영역

유도 충전은 크게 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.저전력 및 고전력:

  • 저전력 애플리케이션은 일반적으로 휴대 전화, 핸드헬드 기기, 일부 컴퓨터 및 일반적으로 100와트 미만의 전력 수준에서 충전되는 유사한 장치와 같은 소형 소비자 전자 장치를 지원합니다.통상, AC유틸리티 주파수는 50 헤르츠 또는 60 헤르츠가 사용됩니다.[4]
  • 고출력 유도 충전은 일반적으로 1kW 이상의 전력 레벨에서 배터리를 유도 충전하는 것을 말합니다.고전력 유도 충전을 위한 가장 두드러진 응용 분야는 전기 자동차를 지원하는 것으로, 유도 충전이 플러그인 충전에 대한 자동적이고 무선적인 대안을 제공합니다.이러한 장치의 전력 레벨은 약 1kW에서 300kW 이상입니다.모든 고출력 유도 충전 시스템은 공진된 1차 및 2차 코일을 사용합니다.이러한 시스템은 최대 130kHz의 주파수로 장파 범위에서 작동합니다.단파 주파수를 사용하면 시스템의 효율성과 크기를[5] 향상시킬 수 있지만, 결국 신호를 전 세계로 전송할 수 있습니다.고출력은 전자파 적합성 및 무선 주파수 간섭에 대한 우려를 제기합니다.

이점

  • 보호되는 연결 – 전자 장치가 밀폐되어 있을 때 대기 중의 물이나 산소에서 떨어져 있을 때 부식이 발생하지 않습니다.단열재 고장으로 인한 단락 등의 전기적 고장의 위험이 적습니다.특히 접속이 [6]빈번하게 확립되거나 끊어지는 경우에는 더욱 그렇습니다.
  • 충전 커넥터를 물리적으로 마모시키지 않고 빈번한 재접속을 통해 간헐적으로 충전합니다.
  • 낮은 감염 위험 – 임베디드 의료기기의 경우 피부를 통과하는 자기장을 통해 전력을 전달하면 피부를 [7]관통하는 와이어와 관련된 감염 위험을 피할 수 있습니다.
  • 내구성 – 디바이스를 항상 꽂고 뽑을 필요가 없기 때문에 디바이스와 접속 케이블의 [6]소켓 마모가 현저하게 줄어듭니다.
  • 편리성과 심미성 향상– 케이블 불필요
  • 전기 자동차의 자동 고출력 유도 충전을 통해 충전 이벤트가 더 자주 발생하고 결과적으로 주행 범위가 확장됩니다.
  • 유도형 충전 시스템은 플러그 앤 플러그에 의존하지 않고 자동으로 작동할 수 있습니다.그 결과 신뢰성이 높아집니다.
  • 유도성 충전을 자동으로 작동하면 이 문제가 해결되어 이론적으로 차량을 [8]무한정 주행할 수 있습니다.
  • 높은 출력 수준에서 전기차를 유도 충전하면 이동 중에 전기차를 충전할 수 있습니다(동적 충전이라고도 함).

단점들

다음과 같은 단점은 저전력(100와트 미만) 유도 충전 장치에 대해 언급되었으며, 고출력(5kW 초과) 전기차 유도 충전 [citation needed]시스템에는 적용되지 않을 수 있습니다.

  • 느린 충전 – 효율이 낮기 때문에 공급 전력이 같은 [9]경우 충전 시간이 15% 길어집니다.
  • 고비용 – 유도형 충전은 장치와 충전기 모두에 드라이브 전자 장치와 코일이 필요하므로 [10][11]제조의 복잡성과 비용이 증가합니다.
  • 불편함 – 케이블에 모바일 기기를 연결하면 이동(제한된 범위라도)이 가능하고 충전 중에 조작할 수 있습니다.대부분의 유도 충전 구현에서 모바일 장치는 충전하기 위해 패드 위에 놓아둬야 하므로 충전 중에 이동하거나 쉽게 작동할 수 없습니다.표준에 따라서는, 송신기와 [6]수신기 사이에 아무것도 없는 상태로만 충전을 유지할 수 있습니다.
  • 호환 표준 – 모든 장치가 서로 다른 유도 충전기와 호환되는 것은 아닙니다.그러나 일부 디바이스는 여러 [12]표준을 지원하기 시작했습니다.
  • 비효율성 – 유도성 충전은 직접 충전만큼 효율적이지 않습니다.유도형 충전기는 유선 충전기보다 폐열을 더 많이 발생시켜 배터리 [13][better source needed]수명에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.Pixel 4를 사용한 아마추어 2020 에너지 사용[14] 분석 결과, 0~100%의 유선 충전이 14.26Wh(와트시)를 소비한 반면 무선 충전 스탠드는 19.8Wh를 사용하여 39% 증가했습니다.범용 브랜드의 무선 충전 패드를 사용하여 전화기를 잘못 정렬하면 최대 25.62 Wh의 소비 전력이 80% 증가했습니다.분석 결과, 이는 개인에게 눈에 띄지 않을 것으로 보이지만, 전세계적으로[15] 60억대 이상의 스마트폰이 사용되고 있기 때문에 스마트폰 무선 충전의 채택 확대에 부정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다.

새로운 접근 방식은 초박형 코일, 고주파 및 최적화된 드라이브 전자 장치를 사용하여 전송 손실을 줄입니다.그 결과 충전기와 리시버가 보다 효율적이고 소형화되어 최소한의 [16][17]변경만으로 모바일 기기 또는 배터리로의 통합이 용이해집니다.이러한 기술은 유선 방식에 버금가는 충전 시간을 제공하며 모바일 기기에 빠르게 진출하고 있습니다.

안전.

고출력 유도 충전 장치의 증가로 연구자들은 대형 인덕터 코일에 의해 발생하는 전자장(EMF)의 안전 계수를 조사하게 되었습니다.최근 전기차에 의한 고출력 유도 충전의 확대에 대한 관심이 높아지면서 건강과 안전에 대한 우려가 높아지고 있다.커버리지 거리를 넓히려면 인덕터에 더 큰 코일이 필요합니다.이 크기의 도체를 가진 전기 자동차는 충분한 [clarification needed]전하를 방출하기 위해 400V 배터리에서 약 300kW가 필요합니다.인간의 피부에 이렇게 많이 노출되는 것은 적절한 [18]조건에서 충족되지 않으면 해로울 수 있다.

이러한 분야에서 낮은 빈도로 사용될 때 장기에 어떤 영향을 미칠 수 있는지에 대한 테스트가 수행되었습니다.다양한 수준의 주파수에 노출되면 어지럼증, 가벼운 섬광 또는 신경을 통해 따끔거림을 경험할 수 있습니다.더 높은 범위에서는 피부가 뜨거워지거나 화상을 입을 수도 있습니다.대부분의 사람들은 일상생활에서 낮은 EMF를 경험한다.이러한 주파수를 경험할 수 있는 가장 일반적인 장소는 무선 충전기로, 보통 헤드 [19]근처에 있는 침대 받침대에 있습니다.

표준

무선 충전소
무선 유도 충전 장치 세부 사항

표준이란, 디바이스와 호환성이 있는 다양한 operating system을 말합니다.Qi와 PMA의 [12]두 가지 주요 기준이 있습니다.두 표준은 매우 비슷하게 작동하지만 서로 다른 전송 주파수와 연결 [12]프로토콜을 사용합니다.따라서 한 표준과 호환되는 장치가 다른 표준과 반드시 호환되지는 않습니다.단, 두 규격 모두 호환되는 장치가 있습니다.

  • Magne Charge는 General Motors가 이전에 만든 배터리 전기 자동차(BEV)를 충전하는 데 사용되는 J1773이라고도 알려진 거의 구식 유도 충전 시스템입니다.
  • 새롭게 등장한 SAE J2954 표준은 최대 11kW의 [20]전력 공급으로 패드를 통해 유도형 차량 충전이 가능합니다.
  • Qi는 유도 전력 전송을 위해 Wireless Power Consortium에 의해 개발된 인터페이스 표준입니다.2017년 7월 현재, 이 인터페이스는 세계에서 가장 인기 있는 표준으로 2억 개 이상의 디바이스가 이 인터페이스를 지원합니다.
  • 에어퓨얼 얼라이언스:
    • 2012년 1월 IEEE는 IEEE 표준협회(IEE-SA) 산업접속 하에 전력문제동맹(PMA)의 개시를 발표했습니다.이 동맹은 안전하고 에너지 효율적이며 스마트한 전원 관리를 갖춘 유도 전력에 대한 일련의 표준을 발표하기 위해 결성되었습니다.PMA는 유도 전력 생태계[21] 구축에도 주력합니다.
    • Rezence는 Alliance for Wireless Power(A4WP)가 개발한 인터페이스 표준입니다.
    • A4WP와 PMA는 [22]2015년에 AirFuel Alliance에 합병되었습니다.

전자 기기

삼성 갤럭시노트10은 무선 파워쉐어(Wireless PowerShare) 기술을 탑재했다.

많은 스마트폰 제조업체들이 이 기술을 자사 기기에 추가하기 시작했고, 대다수는 Qi 무선 충전 표준을 채택하고 있다.애플과 삼성 등 주요 제조사들은 Qi 기능을 탑재해 많은 모델을 대량 생산하고 있다.제 규격의 인기는 다른 제조사들로 하여금 이것을 그들만의 [23]규격으로 채택하게 만들었다.스마트폰은 이 기술을 활용하기 위해 많은 가정 기술이 발달한 소비자 가정에 진입하는 이 기술의 원동력이 되었다.

삼성과 다른 회사들은 책상이나 [23]테이블과 같은 표면 전체에 유도형 충전소를 건설하는 "표면 충전" 아이디어를 모색하기 시작했습니다.반면 애플과 앤커는 독 기반 충전 플랫폼을 추진하고 있다.여기에는 설치 공간이 훨씬 작은 충전 패드와 디스크가 포함됩니다.이러한 충전기는 공용 영역에 배치되어 현재의 [23]실내 장식과 조화를 이루는 소형 충전기를 원하는 소비자를 위해 설계되었습니다.무선 충전의 Qi 표준이 채택되었기 때문에, 이러한 충전기는 Qi를 [23]사용할 수 있는 전화기만 있으면 어떤 전화기에서 사용할 수 있습니다.

또 다른 개발은 역무선 충전으로 휴대폰이 자신의 배터리를 다른 기기에 [24]무선으로 방전할 수 있게 해준다.

예

무선 충전기에 의해 충전되는 아이폰X
  • 브라운사의 구강 B 충전 칫솔은 1990년대 초부터 유도 충전을 사용해 왔습니다.
  • 2007년 1월 열린 가전전시회(CES)에서 Visteon은 전용 휴대전화만 호환 [25]수신기가 장착된 MP3플레이어에 충전할 수 있는 차량 내 유도 충전 시스템을 공개했다.
  • 2009년 4월 28일:[26] IGN에 Wii 리모컨용 Energizer 유도 충전소가 보고되었습니다.
  • 2009년 1월 CES에서 Palm, Inc.는 새로운 Pre 스마트폰에 옵션인 유도 충전기 액세서리인 "터치스톤"을 탑재할 것이라고 발표했습니다.이 충전기에는 CES 2010에서 발표된 후속 Pre Plus 모델에서 표준이 된 필수 특수 후면 플레이트가 포함되어 있습니다.이것은, 이후의 Pixi, Pixi Plus, 및 Veer 4G 스마트폰에도 탑재되었습니다.2011년 출시 당시 (HP가 Palm Inc.를 인수한 후) 불운한 HP 터치패드 태블릿에는 NFC와 같은 Touch to Share [16][27][28]기능을 위한 안테나 역할을 하는 터치스톤 코일이 내장되어 있었습니다.
  • 2013년 3월 24일: 삼성은 별도의 "무선 충전 키트"에 포함된 옵션으로 역피팅 가능한 후면 커버 액세서리를 지원하는 갤럭시 S3를 출시했다.
  • 2012년 9월 5일, 노키아는 액세서리 백과 함께 유도 충전과 유도 충전을 각각 지원하는 루미아 920과 루미아 820을 발표했습니다.
  • 2013년 3월 15일: 삼성은 액세서리 후면 커버와 함께 유도 충전을 지원하는 갤럭시 S4를 출시했다.
  • 2013년 7월 26일: Google과 ASUS가 통합된 유도 충전 기능을 갖춘 Nexus 7 2013 Edition을 출시했습니다.
  • 2014년 9월 9일: Apple은 무선 유도 충전을 사용하는 Apple Watch(2015년 4월 24일 출시)를 발표했습니다.
  • 2017년 9월 12일: Apple은 AirPower 무선 충전 매트를 발표했습니다.아이폰, 애플워치, 에어팟을 동시에 충전할 수 있도록 되어 있었지만, 이 제품은 출시되지 않았다.2018년 9월 12일 애플은 자사 웹사이트에서 에어파워에 대한 대부분의 언급을 삭제했고 2019년 3월 29일 제품을 [29]완전히 취소했다.

Qi 장치

Qi 규격으로 기기를 충전하는 데 사용되는 무선 충전 패드
  • 노키아는 2012년 9월 5일 Qi 유도 [30]충전 기능을 갖춘 두 개의 스마트폰(루미아 820과 루미아 920)을 출시했다.
  • 구글과 LG는 2012년 10월 Qi 표준을 이용한 유도 충전을 지원하는 넥서스4를 출시했다.
  • 모토로라 모빌리티는 Droid 3와 Droid 4를 출시했으며, 둘 다 Qi 표준을 선택적으로 지원합니다.
  • 2012년 11월 21일 HTC는 Droid DNA를 출시했으며, 이는 또한 Qi 표준을 지원합니다.
  • 2013년 10월 31일 구글과 LG는 Qi로 유도 충전을 지원하는 넥서스 5를 출시했다.
  • 삼성은 2014년 4월 14일 무선 충전 백 또는 수신기를 갖춘 Qi 무선 충전을 지원하는 갤럭시 S5를 출시했다.
  • 2015년 11월 20일 마이크로소프트는 Qi 표준 충전을 지원하는 Lumia 950 XL 및 Lumia 950을 출시했습니다.
  • 삼성은 2016년 2월 22일 Qi와 거의 동일한 인터페이스를 사용하는 새로운 플래그십 제품인 갤럭시 S7과 S7 엣지를 발표했다.2017년 출시된 삼성 갤럭시S8과 삼성 갤럭시노트8에도 Qi 무선충전 기술이 적용됐다.
  • 2017년 9월 12일 애플은 아이폰8과 아이폰X가 무선 Qi 표준 충전 기능을 탑재할 것이라고 발표했다.

가구.

  • 이케아는 Qi 표준을 지원하는 일련의 무선 충전 가구를 가지고 있다.

듀얼 스탠다드

  • 2015년 3월 3일: 삼성은 Qi와 PMA 호환 충전기를 통해 무선 유도 충전 기능을 갖춘 새로운 플래그십 제품인 갤럭시 S6와 S6 Edge를 발표했습니다.S6 이후 삼성 갤럭시S와 노트 제품군은 모두 무선 충전을 지원했다.
  • 2015년 11월 6일 BlackBerry는 Qi 및 PMA 호환 충전기를 통해 무선 유도 충전을 지원하는 최초의 BlackBerry 전화기인 새로운 플래그십 BlackBerry Priv를 출시했습니다.

조사 및 기타

  • 인공 심장 및 기타 수술로 이식된 장치의 경피 에너지 전송(TET) 시스템.
  • 2006년, 매사추세츠 공과대학의 연구원들은 몇 미터 떨어져 있는 코일들 사이에 전력을 효율적으로 전달하는 방법을 발견했다고 보고했다.마린 솔랴치치가 이끄는 연구팀은 공명을 더함으로써 코일 사이의 거리를 연장할 수 있다는 이론을 세웠다.WiTricity라고 불리는 MIT 유도 전력 프로젝트는 곡선 코일 및 정전식 [31][32]플레이트를 사용합니다.
  • 2012년 러시아 사립 박물관 그랜드 마케트 로시야가 모형 자동차 전시물에 유도 충전 기능을 갖추고 문을 열었다.
  • 2017년 현재, 디즈니 리서치는 여러 장치를 위한 룸 스케일 유도 과금을 개발 및 연구해 왔습니다.

교통.

그랜드 마켓 로시야 박물관의 무선 모델 트럭

전기 차량 무선 전력 전송 또는 무선 충전 일반적으로 3개 범주 차량 stops,[33]사이에 낮은 속도에 따라 움직일 때 차량 시간의 차량이 도로나 고속 도로에서 드라이브해 본 경우 연장된 기간;동적 충전에 주차되어 있충전, 그리고 또는semi-dynamicquasi-dynamic 정지 충전으로 구분됩니다.:847년에예를 들어 택시가 택시 [34]승강장에서 천천히 운전할 때.프랑스 정부 전기도로 [35]실무그룹에 따르면 유도 충전은 3가지 전기도로 기술 중 가장 적은 전력을 전달하고, 리시버를 트럭에 장착하면 공급 전력의 20%~25%가 손실되며, 건강에 미치는 영향은 아직 기록되지 않아 성숙한 동적 충전 기술로 간주되지 않는다.

고정 충전

하나의 유도 충전 시스템에서는 한쪽 권선이 차량 하부에 부착되고 다른 한쪽 권선은 [36]차고 바닥에 고정됩니다.차량 충전을 위한 유도 방식의 주요 장점은 인터록, 특수 커넥터 및 RCD(접지 고장 인터럽터, GFI)를 통해 전도성 결합을 거의 안전하게 만들 수 있지만 노출된 도체가 없으므로 감전 가능성이 없다는 것입니다.1998년 도요타의 유도성 충전 지지자는 전반적인 비용 차이가 미미하다고 주장한 반면, Ford의 전도성 충전 지지자는 전도성 충전이 더 비용 [37]효율적이라고 주장했습니다.

2010년부터 자동차 제조업체들은 디지털 조종석의 또 다른 부분으로 무선 충전에 관심을 보였다.충전기의 상호 운용성을 위한 기준선을 설정하기 위해 2010년 5월 소비자 가전 협회에 의해 그룹이 출범했다.General Motors의 임원이 스탠다드, 노력 그룹의 의장을 맡고 있습니다.토요타와 포드사의 경영자들은 또한 기술과 표준 노력에 [38]관심이 있다고 말했다.

그러나 다임러의 미래이동성 책임자인 허버트 콜러는 EV의 유도 충전은 최소 15년 이상(2011년)이 걸릴 것이며 EV의 유도 충전의 안전 측면은 아직 더 자세히 조사되지 않았다고 말했다.예를 들어, 심박조율기를 가지고 있는 사람이 차 안에 있다면 어떻게 될까요?또 다른 단점은 이 기술이 유도 픽업과 충전 [39]설비 사이의 정밀한 정렬을 필요로 한다는 것입니다.

2011년 11월, 런던 시장, 보리스 존슨, 퀄컴은 런던 [40][41]테크 시티의 쇼디치 지역에서 13개의 무선 충전 포인트와 50개의 EV를 2012년 초에 출시할 것이라고 발표했습니다.2014년 10월, 유타주 솔트레이크시티에 있는 유타대학은 노선 끝에 유도판을 사용하여 [42]충전하는 전기 버스를 대중교통 전단에 추가했다.지역 대중교통 기관인 UTA는 2018년에 [43]이와 유사한 버스를 도입할 계획이다.2012년 11월 네덜란드 위트레흐트에서 3대의 버스를 이용한 무선 충전이 도입되었습니다.2015년 1월 영국의 밀턴 케인스에 8대의 전기버스가 도입되었다.이 버스는 여정의 양 끝에 proov/ipt 기술로 도로에서 유도 충전을 사용하여 밤샘 충전을 연장했으며,[44] 이후 브리스톨, 런던, 마드리드의 버스 노선이 이어졌다.

동적 충전

"동적 무선 충전" 또는 "동적 무선 동력 전송"으로 알려진 주행 중 무선으로 충전하는 전기 자동차의 첫 번째 작동 프로토타입은 일반적으로 1980년대와 1990년대에 캘리포니아 버클리 대학에서 개발된 것으로 간주됩니다.최초의 상용화된 동적 무선 충전 시스템인 온라인 전기 자동차는 한국과학기술원의 [33]: 848 연구원들에 의해 2009년에 개발되었다.이 시스템을 사용하는 차량은 유도 레일 또는 [45][46]코일의 배열인 노면 아래의 전원에서 전력을 공급받습니다.이 기술의 상용화 노력은 높은 [47]비용 때문에 성공하지 못했으며,[48]: 57 주요 기술적 과제는 낮은 효율성입니다.동적 유도 충전 인프라는 노면의 [48]: 64 [49]반사 균열 발생을 증가시키는 것으로 확인되었다.2021년 현재 Vedecom,[50] Magment, Electreon, IPT 등 기업과 조직이 동적 유도 코일 충전 [51]기술을 개발하고 있다.IPT [52]CEO에 따르면 코일을 사용하는 현행 표준이 동적 충전에 "매우 비싼" 만큼 코일이 아닌 유도 레일을 사용하는 시스템을 추가로 개발하고 있다.

연구 개발

전기차에 적용할 이 기술을 설계하는 작업은 현재 진행 중이다.이는 공극을 가로질러 전력을 전달하고 무선 충전 [53]차선과 같은 사전 정의된 경로에서 차량을 충전하는 사전 정의된 경로 또는 도체를 사용하여 구현할 수 있다.이러한 유형의 무선 충전 차선을 이용하여 내장 배터리의 범위를 확장할 수 있는 차량은 이미 이동 [53]중에 있습니다.현재 이러한 차선이 널리 보급되는 것을 막고 있는 문제 중 일부는 현재 도로 상에 있는 차량 중 극히 일부만 혜택을 받을 수 있는 인프라 설치와 관련된 초기 비용입니다.또 다른 문제는 각 차량이 차선에서 얼마나 많은 전력을 소비하고 있는지 추적하는 것입니다.이 기술을 수익화하는 상업적 방법이 없다면, 많은 도시들은 공공 사업 지출 패키지에 이러한 [53]차선을 포함시키려는 계획을 이미 거절했다.하지만 이것은 자동차가 대규모 무선 충전을 이용할 수 없다는 것을 의미하지 않는다.전기자동차가 충전매트에 [53]주차되어 있는 동안 케이블 연결 없이 충전할 수 있도록 하는 무선 매트로 첫 번째 상업적 조치가 이미 이루어지고 있다.이러한 대규모 프로젝트에는 두 충전 표면 사이에 대량의 열이 발생하는 등의 문제가 있어 안전 문제를 일으킬 [54]수 있습니다.현재 기업들은 이러한 과도한 열에 대처할 수 있는 새로운 열 분산 방법을 설계하고 있습니다.이 회사들은 테슬라, 도요타,[55] BMW와 같은 대부분의 주요 전기차 제조업체들을 포함한다.

예

버스용 200kW 충전 패드, 2020 봄바디어 운송.
  • EPCOT Universe of Energy는 승객/관객을 전시장으로 안내하는 움직이는 극장 "pews"를 갖추고 있습니다.이들은 자주식으로 작동하며 정지 [56]상태에서는 유도적으로 재충전됩니다.충전 기술이 적용된 이 전시회는 2003년 경에 개최되었습니다.
  • Hughes Electronics는 General Motors를 위해 Magne Charge 인터페이스를 개발했습니다.General Motors EV1 전기 자동차는 유도 충전 패들을 차량의 리셉터클에 삽입하여 충전되었습니다.제너럴모터스(GM)와 도요타는 이 인터페이스에 합의해 쉐보레 S-10 EV와 도요타 RAV4 EV 차량에도 사용됐다.
  • 2015년 9월 AUDI 무선 충전(AWC)은 2015년 제66회 국제 모터쇼(IAA)에서 3.6kW 유도[57] 충전기를 선보였습니다.
  • 2015년 9월 17일 [59]봄바르디에-운송 PRIMOVE는 독일 만하임 현장에서 개발한 [58]자동차용 3.6kW 충전기를 선보였다.
  • Transport for London은 런던에서 [60]2층 버스를 시험적으로 유도 충전을 도입했습니다.
  • Magne Charge 유도 충전은 1998년경 여러 유형의 전기차에 사용되었지만,[63] 2001년 6월 캘리포니아 항공 자원 위원회가 전기차를 위한 전도성 충전[62] 인터페이스인 SAE J1772-2001 또는 "Avcon"을 선정한 후 중단되었다[61].
  • 1997년에는 독일에서 무선 충전을 시작으로 2002년에는 토리노에서 60kW 충전을 통해 20대의 버스가 운행을 시작했습니다.2013년에 Proov는 IPT 기술을 인수했습니다.2008년에 이 기술은 이미 메르세데스 A 클래스와 함께 베를린의 미래 주택에 사용되었습니다.나중에 Evatran은 세계 최초의 전기차 [64]핸즈프리, 플러그리스 근접 충전 시스템이라고 주장하는 유도 충전 시스템인 Plugless Power의 개발을 시작했습니다.2010년 3월부터는, 자치체와 복수의 사업자가 참가하고, 현장 시험을 개시했다.첫 번째 시스템은 2011년 마운틴 뷰 캠퍼스에서 직원용으로 [65]구글에 판매되었습니다.
  • Evatran은 2014년부터 [66]Plugless L2 Wireless 충전 시스템을 일반에 판매하기 시작했습니다.
  • 볼보그룹은 2019년 1월 미국 소재 무선충전 전문가 모멘텀 [67]다이내믹스에 투자했다.볼보와 모멘텀 다이내믹스는 택시 [68]대열 전기택시 무선충전 시범사업을 2022년부터 3년간 진행한다.
  • 전기자동차 전문 공급 및 개발 회사인 BURSA Electronik AG는 3.7kW의 전력을 [69]가진 ICS라는 이름의 무선 충전 모듈을 제공합니다.
  • 카본라인, 재규어, 모멘텀 다이나믹스, 포르툼 재충전과의 제휴로 노르웨이 오슬로에서 무선 충전 택시 서비스를 개시하고 있습니다.이 차량은 50~75kW 정격의 유도 충전 패드를 장착한 25대의 Jaguar I-Pace SUV로 구성되어 있습니다.패드는 85Hz에서 작동하는 공명 유도 커플링을 사용하여 무선 충전 효율성과 범위를 [70]개선합니다.
  • 현대차그룹은 2022년 2월 3일 자기유도 [71]원리를 이용한 전기자동차 무선충전 시스템을 개발했다.충전공간 하단의 마그네틱 패드와 차량 하단의 마그네틱 패드 사이의 공진을 통해 차량에 전력이 전달된다.전송된 전력은 차량 시스템의 컨버터를 통해 배터리에 저장됩니다.국내 [72]제네시스모터EV 충전소에서 시범 적용했다.

의학적 영향

무선 충전은 피부 아래에 위치한 장기간에 걸쳐 삽입물과 센서를 충전할 수 있는 방식으로 의료 분야에 영향을 미치고 있습니다.연구진은 환자의 [54]피부 밑에 놓을 수 있는 유연한 소재에 무선 전력 송신 안테나를 인쇄할 수 있었다.이는 환자의 상태를 모니터링할 수 있는 피부 장치 하에서는 더 긴 수명을 가질 수 있으며, 의사의 더 나은 진단으로 이어질 수 있는 긴 관찰 또는 모니터링 기간을 제공할 수 있다는 것을 의미할 수 있습니다.또한 이러한 장치는 심장박동조절기와 같은 충전 장치를 피부를 통해 누르는 장치 노출 부분보다 환자에게 더 쉽게 만들어 줄 수 있다.이 기술은 완전히 이식된 장치를 가능하게 하여 환자를 안전하게 할 것이다.이 테크놀로지의 사용이 허가될지는 불명확합니다.이러한 [54]디바이스의 안전성에 대해서는, 보다 많은 연구가 필요합니다.이러한 플렉시블 폴리머는 리지드 다이오드 세트보다 안전하지만 플라스틱 재료에 인쇄된 안테나의 연약한 특성 때문에 배치 또는 분리 시 찢어지기 쉽습니다.이러한 의료 기반 애플리케이션은 매우 구체적인 것처럼 보이지만, 이러한 유연한 안테나를 통해 실현되는 고속 전력 전송은 보다 광범위한 [54]용도로 검토되고 있습니다.

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외부 링크