무선 충전은 어떻게 발전해 나갈까?

 2가지 원리

장거리 무선 충전

현재 시중에 나와있는 무선 충전을 지원하는 휴대폰과 이어폰은 기본적으로 전자 유도 무선 충전을 사용하고 있다. 이러한 장치는 유선 와이어 대신 자기장의 무선 자기 회로를 사용하여 충전한다. 충전할 때 충전기와 충전할 장치 모두 코일이 있어야 하며 두 코일이 정렬되어야 하며 매우 가까운 거리에서만 정상적으로 작동할 수 있습니다.

 

'전자기 공명 무선 충전'에도 코일이 필요하지만이 기술은 작동 거리가 더 길다(최대 25cm). 전자기 공명 무선 충전은 자동차 및 산업용 로봇과 같은 대형 장비에서 더 많이 사용되고 있다. 무선 주파수 충전은 충전기에 내장 된 안테나를 통해 무선 신호를 직접 전송하며, 충전 장치의 안테나에서 무선 신호를 수신한 후 무선 신호를 전기로 변환하여 충전을 실현한다. 무선 주파수 무선 충전은 작동 거리가 가장 멀어 수 미터에 도달할 수 있다.

무선 주파수 전송 자체는 새로운 것이 아니며 블루투스, Wi-Fi, 워키 토키와 같은 무선 제품은 모두 무선 주파수를 기반으로한다. 무선 주파수 충전은 무선 신호를 전기로 변환하는 것이지만 변환 효율을 높이는데 큰 어려움이 있다.

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전자기 공명이 전자기 유도를 대체할까?

 

전자기 유도 무선 충전이 널리 보급되어 대부분의 고급형 휴대폰이이 무선 충전 방식을 지원하며 50W급 고속의 무선 충전기까지 등장했다. 그러나 코일을 정렬할 필요가 있고 거리가 너무 가까우며 동시에 충전 장치의 수와 충전 대상이 1대 1이라는 한계가 있다. 애플은 한때 여러 개의 코일로 채워진 에어파워로 이 문제를 해결하려 했지만 발열을 제어할 수 없어 제품을 포기했다.

 

충전 바구니

실제로 기술적인 특성상 전자기 공명 무선 충전은 위치와 거리에 대한 요구 사항이 낮기 때문에 충전 위치와 충전 장치 수의 문제를 동시에 해결할 수 있는 기회가 더 많다. 일부 회사에서는 충전기를 건드리지 않고 바구니에있는 여러 장치를 동시에 충전할 수 있는 "충전 바구니"를 만들었다. 충전 거리가 "장거리 무선 충전" 만큼 좋지는 않지만 전자기 공명 무선 충전이 전자기 유도 무선 충전보다 더 편리합니다.

전기 자동차 분야로 관심을 돌리는 전자기 공명 무선 충전은 전기 자동차의 일상적인 사용을 충족시킬 수 있었다. WiTricity의 전자기 공명 충전베이스는 10 ~ 25cm 거리 내에서 90 ~ 93 % 의 종단 간 충전 효율을 달성할 수 있으며 충전 전력은 11kW 이상에 도달한다. 현재 유선 충전 파일의 전력은 7kW로 작으며 전력은 200kW 이상이다. 무선 충전 방식으로 11kW 전력이 여전히 가능하다.

또한 전자기 공명 무선 충전베이스는 아스팔트, 시멘트, 얼음, 눈을 뚫고 충전할 수 있습니다. 즉, 주차장에는 주행을 방해하거나 지면에서 튀어나오는 충전대가 없다. 일부 제조업체는 걷는 동안 충전을 실현하기 위해 도로 아래 또는 공중에 무선 충전 보드 (트램과 유사)를 놓으려고 시도하고 있다.

전자기 공명 무선 충전을 사용하는 두 가지 차량, 즉 BMW와 McLaren이 시장에 나와 있다. 중국은 또한 2020 년 5월 WiTricity의 전자기 공명 기술을 기반으로 한 "전기 자동차의 무선 충전에 대한 국가 표준"을 발표했다.

전자기 유도 무선 충전과 비교하여 전자 제품 또는 전기 자동차 분야에서 전자기 공명 무선 충전은 현재 소비자의 문제점을 더 잘 해결할 수 있을 것으로 보인다

 

에어 차징(장거리 무선 충전) 제품은 이미 상용화 한지 2년이 되었다.

무선 주파수 무선 충전의 적용은 매우 드물지만 이 기술을 사용하는 회사가 분명 존재 한다. Xiaomi 및 Motorola 뿐만 아니라 Ossia, Energous 및 humavox와 같은 회사도 RF 무선 충전 제품을 시연했다. 예를 들면 2017 년 오시아가 선보인 오시아 코타 시스템은 9m 범위 내에서 최대 32대의 장치를 동시에 충전할 수 있으며 미국 FCC 인증도 통과했다.

Ossia사의 코타

Energous는 더 많은 분야에 참여하고 있으며, 무선 주파수 무선 충전을 가정, 자동차, 사무실, 의료 및 군사 분야에 적용하기 위해 노력하고 있다. WattUp의 무선 충전 시스템은 최대 4.5 미터의 충전 거리를 지원한다. 2019년 8월에 WattUp의 무선 충전 기술을 사용하는 보청기가 출시되었다.

WattUp의 보청기

세대 전환의 가속화

원칙적으로 휴대폰의 무선 충전에 사용되는 전자기 유도 기술은 상대적으로 우선 순위가 높지 않다. 그러나 제조업체에서 널리 사용되는 이유는 임계 값이 낮기 때문이다. 이는 사용자 경험을 희생하기 때문에 휴대폰의 무선 충전은 기술 애호가들 사이에서 그다지 인기가 없으며 대부분의 사용자는 유선 충전 사용을 꺼려하지 않는다. 성숙하고 저렴한 전자기 공명과 무선 주파수 무선 충전기가 완전한 상용화로 보급된다면, 우리가 상상하는 진정한 무선충전의 시대가 오고 많은 편리함을 누릴 수 있을 것이다.