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무선 전력전송, 무선 충전

I. 선 없는 충전 기술, 무선 전력전송/충전 기술

가. 무선 전력전송/충전 기술 개요

  • 전력선을 사용하지 않고 무선으로 전기 에너지를 자기장 혹은 전자기파 형태로 변형/전송하여 디바이스의 2차 전지(배터리)를 충전하는 기술

나. 무선 충전 전력 전송 방식

전송방식 개념도 설명
자기유도 – 1차 코일 전류 발생하는 자기장을 2차 코일 통과 시 유도 전류 공급
– 스마트폰, 웨어러블기기
자기공진 – 코일 흐르는 전류의 공진 주파수를 같게 하여 발생하는 부하 전송
– 가전제품 등
전자기파 – 전력을 마이크로파로 변환하여 안테나 통해 변환 마이크로파 전송
– 인체 영향, 장애물 취약
  • 전송 방식, 전송 거리에 따라 자기 유도, 공진, 전자기파 방식으로 분류

 

II. 무선 충전 응용 분야 및 동향

가. 무선 충전 응용 분야

구분 설명
소 전력 전송
(10W이하)
– 10W 이하 소 전력 전송
– 스마트폰 등 민간 표준 중심 활성화
– WPC(Qi), AirFuel Alliance(PMA, A4WP)
중 전력 전송
(2.4kW 이하)
– 50W ~ 2.4kW 중 전력 무선 전송
– 가전, 전기자전거 등 생활과 밀접한 충전
– WPC-codeless kitchen
대 전력 전송
(3.3kW 이상)
– 3.3kW 이상의 대 전력 전송
– 전기자동차 무선충전 기술 개발 중
– Toyota WiTricity, Qualcomm-Halo
  • 무선 전력 전송 용량에 따라 소/중/대 전력으로 구분하고 크기 별 제품 및 시장이 분류

나. 무선 충전 기술 동향

구분 기술 사례
국내
동향
– 사람이 접근하기 어려운 센서 충전 기술 개발
– 스마트폰의 무선충전 활성화로 기기 수요 급증
– 스마트폰 무선 충전
– 테이블 무선충전
– 중전력 Qi 규격 충전
해외
동향
– 전기차 무선 충전 기술
– 10m거리 1W충전기술개발
– 애플제품 무선충전 특허
– Qualcomm-Halo
– Toyota Witricity
– 15W 무선전력전송
  • 무선 충전 기술은 스마트 기기에서 전기차 충전 영역으로 확대, 자기 공진 방식의 기술 개발 속도 증가

III. 무선 충전 표준화 현황

구분 표준화 기구 설명
국내 TTA 스마트
전력전송PG
– 무선 전력 전송 기기 개발 위한 EMC 지침 개발 및 A4WP 준용 표준 승인
무선전력전송
진흥포럼
– 제도 개선사항 발굴, biz 모델 창출
– 산업 전반 활성화 지원 계획
국제 ITU-R/SG1A – RF 무선전력 전송에 대한 표준 주파수 선정, 기술 특성 등 표준화
ITU-T SG20 – 공공 무선 충전 인프라 도입 및 biz 모델 도출 위한 프레임워크 개발
IEC TC69 – 전기 자동차의 충전 인프라를 표준화
WPC – 자기 유도 방식의 Qi 표준 개발
– 자기 공진 방식 고려한 표준 개발중
AirFuel
Alliance
– PMA, A4WP표준, 사실상 표준화 기구
– 유도/공진 방식 융합 표준화 예상
  • 무선 전력 전송 표준화 연구, 표준 개발로 단순 충전 기술을 넘어 서비스/인프라 구축으로 연계
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