최근 한 미국 단체가 다음과 같이 발표했습니다.개발최대 97 % 효율무선 충전 방식은 유선 충전 방식보다 효율적입니다.자동차희망을 갖고15몇 분 만에 완충됩니다. 그 비결은 바로 채택에 있습니다.풀 SiC 모듈혁신적인 포장 기술과 소재를 사용하는 것 외에도,

일찍이,BMW, 메르세데스-벤츠, 포르쉐관련 모델들이 출시되었습니다.도요타, 현대, BYD많은 자동차 회사들도 관련 연구 개발을 진행해 왔지만, 무선 충전 기술의 발전은 더디게 진행되고 있습니다.이 기술의 등장은 혁명적인 변화를 가져올 수 있을까요? 자동차 무선 충전의 상용화를 가속화할 수 있을까요?

보도에 따르면, 이 프로젝트는 ORNL이 주도하고 여러 기관과 협력하여 2013년부터 시작되었습니다.도요타, 에바트란, 클렘슨 대학교, 시스코, 듀크 에너지 및 인터내셔널 렉티파이어그 외에도 미국 에너지부로부터 1,900만 달러(약 1억 2천만 위안)의 지원금을 받았습니다.

2016년 3월, ORNL은 첫 번째 연구를 수행했습니다.토요타 RAV4ORNL은 최대 90%의 충전 효율을 가진 20kW 무선 충전 시스템을 시연했으며, 2018년 10월에는 기존 ORNL 기술보다 6배 높은 최대 97%의 효율을 가진 120kW 차량용 무선 충전 시스템을 시연했습니다.

미국 에너지부의 초고속 충전 목표를 달성하기 위해 향후 270kW, 나아가 350~400kW 시스템을 개발할 예정이며, 이를 통해 전기 자동차의 충전 시간이 단축될 것으로 예상됩니다.15분 미만으로 단축됨유선 충전 방식보다 빠릅니다. 예를 들어 포르쉐 타이칸은 270kW 유선 충전 방식을 사용하여 5%에서 88%까지 충전합니다.22 분.

ORNL은 고정식 무선 충전 외에도 특수 설비를 갖춘 도로에서 차량이 주행 중 자동으로 충전할 수 있는 동적 무선 충전 시스템을 개발하여 전력망 부하를 줄일 계획입니다.

ORNL mentioned in a paper published in 2014 that since the wireless power transmission system has 5 or 6 power conversion stages, the conversion efficiency is crucial, and each stage needs to be as efficient as possible, "In this case,SiC 인버터는 매우 중요합니다."이러한 소자는 높은 주파수와 비교적 높은 온도에서 작동할 수 있어 냉각 부품의 비용과 크기를 줄일 수 있습니다."

이 무선 충전기는 다음을 사용합니다.풀 SiC 전력 모듈칩 및 상호 연결 레이아웃에서 볼 수 있듯이, 이 모듈에는 4개의 SiC MOSFET과 4개의 SiC 다이오드 다이가 포함되어 있습니다.

동시에, 안전하고 안정적인 250°C 작동을 구현하기 위해 모듈에는 특수 패키징 기술과 소재가 사용되었습니다. 패키지는 고온 와이어 본딩 구조를 채택했으며, 칩 상단에 알루미늄 와이어를 본딩하고 DBC 기판의 구리 트레이스에 칩을 납땜하여 전기적 연결을 구현했습니다. 이를 통해 기생 인덕턴스를 약 30% 감소시켰습니다. 또한, 전력 모듈의 무게를 더욱 줄이기 위해 성형 플라스틱을 사용하지 않았습니다.

그들은 플라스틱 외피의 기계적 지지력을 대체하기 위해 강력한 용접층을 사용했습니다. 용접층 재료는 80% 금-20% 주석으로, 30MPa의 응력을 견딜 수 있고 가장 적합한 용융 온도를 가지고 있기 때문입니다.

ORNL에서 개발한 SiC 인버터는 각 스위칭 주파수(22kHz, 48kHz, 85kHz 및 142kHz)에서 약 98%의 효율을 나타내는 것으로 밝혀졌습니다.

2014년 이후 탄화규소 모듈의 효율은 우수했지만, 무선 충전 시스템의 전체 효율은 92% 미만입니다. 따라서 시스템의 전체 효율을 향상시키기 위해,ORNL은 또한 독창적인 다상 자기 코일을 개발했습니다.

이 코일 결합 설계는 코일 층 사이에 회전하는 자기장을 갖는 3상 시스템으로 구성됩니다. 이러한 설계의 장점은 더 작은 코일에서 더 높은 전력 밀도를 달성할 수 있다는 것입니다. 최대 300kW의 충전 전력을 사용하더라도 다른 무선 충전 기술보다 훨씬 작은 크기를 유지할 수 있습니다.

또한 ORNL은 나노결정 소재와 알루미늄을 사용하여 새로운 자기-금속 하이브리드 차폐 기술을 개발했습니다.

다른 회사들도 무선 충전 효율 측면에서 좋은 성과를 보여왔습니다.ZTE뉴에너지비전(NEV)은 충전 효율을 90% 미만에서 약 93%로 향상시켰습니다. (미국)WiTricityDrive 11 무선 충전 시스템은 90%에서 93%의 효율을 자랑합니다.

2018년 BMW는 업계 최초로 3.3kW 무선 충전 시스템을 탑재한 무선 충전 하이브리드 모델인 BMW 530e를 출시하며 업계를 선도했습니다. 이후,메르세데스 - 벤츠S클래스 플러그인 하이브리드에는 무선 충전 기능도 탑재되어 개발되었습니다.

보도에 따르면 에바트란은 테슬라 모델 S, BMW i3, 닛산 리프, 쉐보레 볼트 등 여러 모델에 무선 충전 기술을 지원하고 있습니다.

국내에서 현재 전기차 무선 충전 사업을 영위하는 기업은 다음과 같습니다.화웨이, ZTE 뉴 에너지, Zhonghui Chuangzhi그리고 다른 기업 및 과학 연구 기관들.SAIC Roewe, BYD, BAIC 신에너지다른 주요 자동차 회사들도 전기차용 무선 충전 시스템에 대한 연구 개발 및 테스트를 진행해 왔지만, 현재 국내 시장에는 무선 충전을 지원하는 양산 모델이 없다.

하지만 베이징 유간 테크놀로지 유한회사의 왕철 회장은 국내 시장에서 이미 많은 국내외 기업들이 이 분야에 앞장서 진출했다고 말한 바 있다.전기차 무선 충전 시장을 둘러싼 경쟁이 본격화됐다.

위트리시티 중화권 총괄 매니저인 쑨리는 위트리시티가 여러 중국 기업과 전기 자동차용 무선 충전 기술에 대해 협력하고 있으며 해당 기술에 대한 라이선스를 제공하고 있다고 밝혔습니다.전기 자동차용 무선 충전 기술의 상용화를 가속화합니다.

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