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[ 테크 ]

스스로 충전하는 전기차 무선충전기술

by전자신문

콘티넨탈이 '자동 무선 충전시스템'과 '올차지(AllCharge)'충전시스템 두 종을 공개했다. 자동 무선 충전 시스템은 유도 충전 기술을 적용해 충전 케이블이 필요 없다. 또 '마이크로 내비게이션'을 이용하면 지상 송신기를 통해 운전자 개입 없이도 정확한 충전 위치를 찾아내는 게 특징이다. 올차지는 충전 용량, 전류 형태나 전압에 상관없이 모든 충전기와 호환되기 때문에 적합한 충전소를 찾아다닐 필요가 없다는 것도 강점이다.

스스로 충전하는 전기차 무선충전기술

콘티넨탈 자동 무선 충전 시스템 '올차지(AllCharge)'.

최상의 편의성 제공을 목표로 설계된 자동 무선 충전 시스템은 충전 전력을 유도 방식으로 전달한다. 충전 전력을 '지상 충전 패드(Ground-based Charging Pad)'에서 차량 하단에 장착한 수신 패드까지 무선으로 전달하는 형태다. 이 과정에서 차량과 지상 충전 패드의 정확한 위치 확보가 핵심인데, 콘티넨탈은 기존 주차 시스템보다 정밀도를 향상한 자기 위치(magnetic location)시스템 기반 마이크로 내비게이션 솔루션을 개발했다.

 

지상 패드에 통합한 지능형 자기장 센서가 전기차 신호를 받아 차량 무선통신 인터페이스를 통해 차량으로 센서 데이터를 전송한다. 장거리 주파수 대역에서 작동하는 이 위치시스템은 지상 패드가 눈이나 낙엽으로 덮여있을 때도 정확히 감지한다. 충전은 지상 충전 패드에서 완전 자동으로 이뤄지며, 충전하는 동안 안전 모니터링 기능이 작동돼, 충전 이상 등 상태를 실시간 파악할 수 있다.

스스로 충전하는 전기차 무선충전기술

콘티넨탈 자동 무선 충전 시스템 '올차지(AllCharge)'.

또 자동 무선 충전 시스템은 90% 이상의 효율성을 갖춰 운전자가 짧은 시간 안에도 충전하도록 지원한다. 예를 들어 쇼핑 시간 20분을 활용해 충전할 경우, 11㎾ 충전출력에 따라 1분에 1㎞ 주행 거리가 늘어나 주행 거리를 최대 20㎞까지 확보할 수 있다.

 

충전 시스템은 향후 기존 충전인프라를 보다 더 효율적으로 활용하도록 추가기술을 적용할 예정이다. 충전이 완료되자마자 자동으로 자율 전기차를 '재주차(re-park)'할 수 있게 해 충전소 한 곳에서 밤새 차량을 연달아 충전할 수 있도록 한다. 콘티넨탈이 참여 중인 국제 표준화 작업은 현재 적절한 장비를 갖춘 차량이라면, 제조사와 관계없이 모든 충전소를 이용할 수 있는 것이 목표다.

 

올차지(AllCharge) 충전 시스템은 충전에 대해 완전히 새로운 접근 방식을 채택했다. 더 많은 충전 기술을 자동차에 탑재하기보다 전기 구동장치 자체를 '충전기'로 바꾸는 방식이다. 이는 차량 내 전기 모터와 인버터가 충전 작업을 지원할 수 있도록 조정했다. 이러한 시스템에 DC/DC 컨버터를 추가해 전력이 항상 최적 전압 수준으로 배터리에 흐를 수 있게 해준다. AC 충전은 전류가 전기 모터를 통해 충전소에서 인버터로 흐르고, DC 전류로 변환한 다음 배터리로 공급한다. DC 충전의 경우 전류가 DC/DC 컨버터를 통해 바로 배터리로 공급한다.

 

모든 케이블 기반 충전소의 범용 마스터키 역할을 하는 올차지 충전 시스템은 더 이상 OBC 제약조건에 영향을 받지 않기 때문에, 만약 적절한 AC 인프라를 이용할 수 있다면 10분 동안 최대 43㎾ 충전율로 충전해 최대 50㎞ 주행할 수 있다.

 

이와 동시에 올차지 충전 시스템으로 400V DC 급속 충전소에서 10분 동안 충전해 최대 150㎞를 주행할 수 있다. 초대형 배터리를 탑재한 프리미엄 차량의 경우 800V DC 충전소를 이용하면 10분 충전만으로 최대 300㎞ 주행 거리를 확보한다. 이는 기존 일반 차량을 주유하는데 필요한 시간과 거의 비슷한 수준이다. 올차지 시스템은 2022년 생산을 시작할 예정이다.

스스로 충전하는 전기차 무선충전기술

콘티넨탈 자동 무선 충전 시스템 '올차지(AllCharge)'.

박태준 자동차 전문기자 gaius@etnews.com