SAE International은 SAE 무선 전력 전송 및 정렬 태스크포스(Wireless Power Transfer & Alignment Taskforce)가 오랜 기간에 걸친 의견 합치 과정을 완료하고 차분 유도 위치 확인 시스템(Differential Inductive Positioning System, DIPS)을 SAE J2954 표준에 적용할 기술 정렬 방식으로 결정했다고 밝혔다.

자동차 제조사, 1차 공급업체 및 무선 충전 공급업체로 구성된 본 태스크포스는 조사를 통해 표준화할 최소한의 공통 정렬 방식(정밀 정렬, 페어링, 정렬 확인)을 결정하고 개정 예정인 SAE J2954 ‘경량 플러그인/전기차의 무선 전력 전송(WPT) 및 정렬 방식’ 표준에 DIPS를 사용하기로 했다.

SAE 무선 전력 전송 태스크포스 위원장 Jesse Schneider(ZEV Station)는 “EV 충전은 적절한 자리에 주차한 후 걸어 나오는 것처럼 단순해야 하며, SAE J2954가 이러한 기술을 실현한다”고 말했다. 또한 “SAE J2954 태스크포스는 표준화된 정렬 방식으로 DIPS를 결정했으며, 이 방식은 표준을 완성하고 전천후 환경에서 자동 무선 충전과 주차를 매끄럽게 실현한다”며, “태스크포스팀은 이 기술을 통해 EV의 무선 충전 상업화에서 빠진 고리를 해결했다”고 덧붙였다.

태스크포스의 SAE J2954 정렬 및 제어 담당 소위원회 공동 위원장 Ky Sealy(WiTricity)는 “이 표준을 개정하면 공공 기반시설에서 자동 무선 충전을 이용할 수 있을 것”이라며, “SAE J2954 정렬 및 제어 기술 소위원회가 광범위한 노력을 기울여 이러한 결과를 얻은 우수한 성과를 칭찬한다”고 말했다.

SAE J2954에 따른 무선 전력 전송(WPT)은 EV에 완전 자동 무선 충전 솔루션을 실현하며 EV 및 PHEV 에 최대 93%의 고효율 충전을 약속한다. 모든 기상 조건과 환경에서 작동하며 다양한 활용 분야 간 상호 운용성을 지원하는 정렬 방법을 찾는 것이 그동안 경량 WPT 표준화에서 빠진 조각이었다. 이제 SAE J2954 개정 포함될 DIPS가 자동 주차 및 충전을 실현한다.

신규 SAE J2954 표준 정렬 시스템 DIPS는 다양한 코일을 포함한 그라운드 어셈블리(GA)에서 주파수와 강도가 낮은 자기장이 발생하는 것으로 설명할 수 있으며, 차량 어셈블리(VA)에서 이를 평가하여 위치를 확인할 수 있다. 차량과 충전 패드 간 상호운용성을 확인하기 위해 적합 시험(conformance test)을 수행한다.

그라운드 및 차량 WPT 어셈블리 제조사들은 상호운용성 사양에 따라 시스템을 개발 및 테스트할 수 있다. DIPS 송, 수신기 코일은 GA 및 VA에 완전히 통합될 수 있다.

DIPS의 기본 상호운용성 작동 원리는 플러그와 유사하다. GA가 소켓과 같이 자기장원(H-field source)의 정보를 제공하며 VA는 커넥터와 같이 자유로운 선택을 보유한다. 이러한 개념을 통해 서로 독립적으로 작동하는 GA와 VA를 개발할 수 있다.

자기장 정보는 테스트 스테이션(Test Station) GA에서 제공하며, 그림에서 노란색으로 표시된 솔레노이드 코일(solenoid coil)이 전력 전송 코일의 페라이트(ferrite) 및 리츠(litz) 전선을 감아 자속(magnetic flux)이 ICNIRP 기준보다 훨씬 낮은 0.26 At_RMS인 수평 자기장(horizontal field)을 발생시킨다. VA는 이 수평 자기장을 이용해 자기장이 GA에 도달하기 전에 미리 평가하여 올바른 시점에 운전자에게 조향 및 제동 관련 필요한 정보를 제공할 수 있다. 이 권선(winding)과 전력 전송 코일의 페라이트 위에 위치한 네 개의 빨간색 코일은 마찬가지로 정의된 자속을 포함한 수직 자기장을 발생시킨다. 다양한 주파수가 존재하기 때문에 VA는 각 코일에서 전송된 신호 수준을 구별하여 위치를 계산할 수 있다. VA의 한 가지 예시로서 페라이트를 감은 교차된 솔레노이드 코일이 각 방향 전환에 대해 한 번씩 주행 방향과 45도 각도로 자기장을 평가할 수 있다.

개정된 SAE J2954 경량 자동차 표준은 2024년 1분기에 상세 정보를 포함하여 발표될 예정이다. 또한 2024년 4월 진행될 SAE 국제 학술대회(World Congress)에서 데이터 보고서도 발표할 예정이다.