전기 자동차를 소유하는 데는 일반적으로 특정 루틴이 필요합니다. 집으로 운전해서 충전 포트를 열고 두꺼운 케이블과 씨름하고 플러그를 꽂는다. 어렵지는 않지만 운전량에 따라 운전자가 가끔씩 반복해야 하는 수작업이다. 포르쉐는 신형 카이엔 일렉트릭으로 이러한 습관을 바꾸고 싶어합니다. 독일 자동차 제조업체는 누구도 케이블을 건드리지 않고도 자동차에 스스로 연료를 공급할 수 있는 시스템을 도입하고 있습니다.
이 기술을 유도 충전이라고 합니다. 우리 대부분은 이미 이 기술의 더 작은 버전을 사용하고 있습니다. 스마트폰을 패드 위에 올려두기만 하면 충전하는 데 사용되는 것과 동일한 방법입니다. 포르쉐는 이 컨셉을 무거운 SUV에 맞춰 확장했습니다. 회사는 이러한 특정 유형의 비접촉 충전을 공장 옵션으로 제공하는 최초의 제조업체라고 주장합니다.
시스템은 놀라울 정도로 간단하다. 눈높이에 대형 월박스를 장착할 필요가 없습니다. 대신 접지 패드 또는 바닥판을 사용합니다. 이 접시는 차고 바닥이나 주차 공간에 놓입니다. 장치의 길이는 117cm, 너비는 78cm이며 높이는 6cm에 불과합니다.
설치 과정은 간단합니다. 사용자가 바닥판을 전원 공급 장치에 연결하면 시스템이 준비됩니다. 움직이는 부품이나 로봇 팔이 없습니다. 방정식의 두 번째 부분은 자동차 내부에 숨겨져 있습니다. 리시버 유닛은 Cayenne Electric 아래에 위치하며 프론트 액슬 바로 뒤에 위치합니다.
바닥판과 차량은 신호를 교환하여 공기를 통해 에너지를 전달합니다. 전원이 전송되기 전에 두 장치는 통합 Wi-Fi 구성 요소를 통해 데이터를 공유하여 서로를 식별해야 합니다. 이 핸드셰이크에는 무단 전기 사용으로부터 연결을 보호하기 위해 비밀번호를 교환하는 작업이 포함됩니다.
차량이 충전 플레이트를 식별한 후 시스템은 운전자의 위치 지정을 지원합니다. 온보드 포르쉐 커뮤니케이션 매니지먼트(PCM) 디스플레이는 주차 인터페이스로 전환되어 차량의 카메라와 센서를 활용하여 위치를 시각화합니다. 이 화면에서 녹색 점은 차량의 수신기를 나타내고, 녹색 원은 바닥에 장착된 충전 코일의 위치를 나타냅니다.
운전자는 점이 원 안에 정렬될 때까지만 조종하면 됩니다. 이 메커니즘은 "Keyless Go" 액세스 시스템에 사용된 것과 동일한 기술을 사용하여 간단한 비디오 게임을 플레이하는 것과 유사한 직관적인 경험을 제공합니다. 차량이 주차되고 주차 브레이크가 체결되면 충전 프로세스가 자동으로 시작됩니다.
그러나 포르쉐 엔지니어링 팀은 상당한 기술적 장애물에 직면했습니다. 무선 휴대폰 충전기는 낮은 전력 수준에서 작동하지만 SUV의 대용량 배터리를 보충하려면 상당한 고전력 입력이 필요합니다. 이를 달성하기 위해 시스템은 전류를 수정합니다.
그리드의 표준 전기는 50 또는 60Hz의 주파수로 흐릅니다. 포르쉐 바닥판은 그 에너지를 받아 직류로 변환합니다. 그런 다음 이를 다시 교류로 변환하지만 훨씬 더 빠른 속도(85,000Hz)로 변환합니다. 이는 바닥의 구리 코일과 자동차의 코일 사이에 강력한 자기장을 생성합니다. 이 고주파수를 통해 시스템은 최대 18cm의 공극을 통해 전력을 보낼 수 있습니다.
효율성도 인상적이다. 에너지가 공기를 통해 이동하더라도 시스템은 90% 이상의 효율을 유지합니다. 그리고 코일이 최대 10cm까지 잘못 정렬될 수 있으므로 운전자가 완벽하게 주차할 필요는 없으며 시스템은 계속 작동합니다. 소프트웨어는 위치를 감지하고 전력 흐름을 조정하여 보상합니다.
공기를 통해 고전압을 전송하려면 엄격한 안전 조치가 필요합니다. 금속 물체가 코일 사이에 들어가면 인덕션 스토브의 냄비처럼 매우 뜨거워질 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 바닥판에는 이물질 감지 시스템이 있습니다. 접시에 있는 열쇠 세트나 동전을 감지하면 간단히 종료됩니다.
"실제 개체" 감지 시스템도 있습니다. 애완동물이 차 밑으로 걸어가거나 사람이 차 밑으로 손을 뻗으면 모션 센서가 충전 과정을 즉시 중단합니다. 또한 이 시스템은 차폐판과 페라이트(자성 재료)를 사용하여 자기장의 집중을 유지합니다. 이는 자동차의 전자 장치를 보호하고 시스템이 전자기 안전 한계 내에서 유지되도록 보장합니다.
이 혁신은 완전한 핸즈프리 충전 경험을 위한 길을 열었습니다. 포르쉐는 차량이 전체 절차를 독립적으로 관리할 수 있는 기능을 적극적으로 개발하고 있습니다. 머지않아 운전자는 차도에 나가서 스마트폰의 버튼을 탭하기만 하면 됩니다. 그런 다음 카이엔 일렉트릭은 자동으로 차고로 이동하여 충전 패드 위에 정확하게 위치를 잡고 수동 개입 없이 배터리를 보충합니다.
이 새로운 기술이 기존 표준과 어떻게 관련되는지 이해하는 것이 중요합니다. "레벨 1"은 일반적으로 가정용 램프에 사용되는 표준 콘센트를 나타내고 "레벨 2"는 차고 벽에 일반적으로 설치되는 견고한 장치를 의미합니다. 포르쉐의 접근 방식은 후자의 빠른 충전 속도와 차량을 주차하는 단순성을 결합하는 것을 목표로 합니다.
| 특징 | 1층 - 표준 콘센트 | 레벨 2 - 유선 월박스 | 포르쉐 유도 충전 |
|---|---|---|---|
| 전력 출력 | 1.2kW ~ 1.4kW | 7kW~22kW(11kW가 표준) | 11kW |
| 전압 | 120볼트/240볼트 | 240볼트 | 85kHz AC로 변환 |
| 충전 시간 | 완전히 충전하는 데 며칠이 걸릴 수 있습니다. | 보통 밤새 완전히 충전됩니다. | 레벨 2와 일치 |
| 운전자 조치 | 수동으로 케이블 검색, 포트 열기, 연결 | 수동으로 케이블 풀기, 포트 열기, 연결 | 그냥 주차하고 걸어가면 된다 |
| 설치 | 기존 가정용 콘센트를 사용합니다. | 전기 기술자가 필요합니다 | 바닥판의 전문적인 설치가 필요합니다. |
| 효율성 | 85% ~ 90% | 90% ~ 95% | >90% |
| 안전 | 표준 차단기 보호. | GFCI 및 차단기 보호. | 물체 감지 및 자동 차단. |
데이터에 따르면 Cayenne의 무선 설정은 편의성을 위해 성능을 저하시키지 않습니다. 역사적으로 무선 충전은 느린 저전력 세류 방식으로 간주되는 경우가 많았습니다. 그러나 11kW 임계값에 도달함으로써 포르쉐는 무선 경험이 두꺼운 케이블 연결 속도와 일치함을 보장했습니다. 유일한 단점은 벽걸이형 장치 대신 바닥 패드를 설치해야 한다는 것입니다.
