테슬라, 곧 출시될 무선 충전기에 대한 세부 정보 공유 [동영상]

테슬라가 곧 선보일 로봇택시용 무선 충전 효율이 90% 이상임을 확인했습니다. 일반적으로 스마트폰의 무선 충전 효율은 70~75% 정도이지만, 비효율의 대부분은 열과 정렬 문제에서 비롯됩니다.

테슬라는 이 두 가지 핵심 문제를 모두 해결하여 전기 자동차에 충분한 무선 충전 효율을 구현한 것으로 보입니다. 그 방법을 살펴보기 전에 거의 반세기 전의 무선 전기차 충전 표준인 SAE J2954에 대해 살펴보겠습니다.

SAE J2954

SAE의 무선 충전 표준는 2020년 10월에 만들어졌습니다. SAE와 자동차 제조업체의 엔지니어들이 협력하여 모든 전기차에 적용할 수 있는 표준을 만들었습니다. 결국 그들은 최대 94%의 그리드 대 배터리 효율을 알아냈습니다. NACS 커넥터 자체의 효율은 커넥터, 케이블, 배터리 팩, 변압기의 온도에 따라 약간 더 높은 98.55% 정도에 불과합니다. 이는 Tesla가 무선 충전 표준을 통해 달성하고자 하는 목표에 대한 벤치마크를 제시합니다.

효율성을 위한 주요 과제는 무엇이었나요? 열과 정렬입니다.

무선 충전기를 위한 오토파크

테슬라의 오토파크는 무선 충전기를 위한 특별한 지원을 받게 될 것입니다. 오토파크는 자동으로 무선 충전 패드를 찾아 충전 세션이 시작되기에 가장 적합한 위치에 차량을 주차합니다. 차량이 무선 충전기 위에 정확하게 위치할 수만 있다면 무선 충전의 주요 문제 중 하나가 해결됩니다. Tesla가 충전기가 최적의 위치를 찾는 데 도움이 되는 다른 기술을 내장하고 있는지는 확실하지 않습니다. 이론적으로는 최신 Qi2 표준이나 Apple의 MagSafe와 같은 자석이 충전기를 밀리미터 단위의 완벽한 위치에 고정하는 데 도움이 될 수 있습니다.

차량이 충전기 위에 스스로 위치를 찾아 주차하도록 하면 사람이 소프트웨어 지원 없이 동일한 작업을 수행하는 것보다 훨씬 쉽습니다.

열 관리

휴대폰과 무선 충전의 주요 문제는 대부분의 휴대폰이 능동 열 방출 기능이 없다는 것입니다. 대신 수동적으로 열을 주변 대기로 방출합니다. 특히 휴대폰의 표면적이 작기 때문에 더욱 그렇습니다.

자동차의 경우 열이 필요한 경우 차량 외부 또는 차량 실내로 열을 효율적으로 전달할 수 있는데, Tesla의 히트 펌프는 대부분의 온도에서 200-300% 효율을 발휘합니다. 반대로 휴대폰의 경우 화면, 칩, 카메라, 센서 등 열에 민감한 중요 부품이 모두 휴대폰 배터리에 밀집되어 있기 때문에 배터리 열을 제한해야 합니다.

테슬라의 BMS(배터리 관리 시스템) 덕분에 Tesla는 차량의 배터리와 주변 부품을 휴대폰보다 훨씬 더 이상적인 범위에서 유지할 수 있습니다. 이 시스템은 배터리를 냉각시킬 뿐만 아니라 예열하여 효율적이고 빠른 충전을 가능하게 합니다.

로보택시 무선 충전

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빔 스티어링

충전 매트 아래의 마지막 비결은 빔 스티어링입니다. 최근 특허에서 테슬라는 무선 충전 패드의 코일에 유도 전류를 변경하여 무선 에너지의 빔을 조종할 계획이라고 설명했습니다. 이를 통해 정렬과 발열 문제를 모두 해결할 수 있으며, 빔을 최적의 위치로 조향하여 정렬의 정밀도를 높이고, 수신 차량의 '쿨 존'을 동적으로 조정하여 과열을 방지하여 안정적이고 효율적인 충전 속도를 보장할 수 있습니다.

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테슬라는 Wiferion을 인수한 이후부터 무선 충전 문제를 깊이 고민해 왔으며, 이 성과는 수년에 걸친 노력의 결과물입니다. 결국 나머지 라인업에도 무선 충전 호환성을 제공할 수 있기를 기대합니다. 이미 사이버트럭 자체에 무선 충전 어댑터가 장착된 커넥터 단자를 개조할 수 있으며, 모델 Y 주니퍼 리프레시가 곧 출시될 예정이니, 세계 베스트셀링카에 무선 전기차 충전 기능을 포함시키는 것보다 더 좋은 방법이 있을까요?