전기차(EV)의 증가에 따라 더 많은 차량이 생산되고 충전소에 대한 필요성이 커지면서 전자파적합성(EMC)이 주요 고려사항이 될 것입니다. Schaffner - 전자 시스템의 효율적이고 안정적인 작동을 보장하는 솔루션의 개발 및 생산 분야에서 세계적인 선두 기업인 이 회사는 백서(white paper) 를 작성하여 이러한 문제들 중 일부를 검토했습니다.

 

EU가 2025년까지 트럭 및 기타 차량을 전기화하도록 규정한 것, 현재 전기차 인기의 증가, 그리고 2030년까지 2,000만 대의 EV 수요가 예상된다는 점을 고려할 때, Schaffner는 충전소 수의 대폭적인 증가가 필요할 것으로 예측하고 있습니다. 이 백서는 EV 100만 대당 7만 7,000개의 충전 지점이 필요할 것으로 추정하고 있습니다. 2030년까지 전기차가 2,000만 대에 이른다면, 이는 154만 개의 충전 장소가 필요하다는 의미가 됩니다.

 

전자파적합성이란 “전원에 연결된 제품의 방출과 내성에 관한 것이다. 손실이 있는 스위칭 동작으로 발생하는 전도성 방해 또는 방출은 규정된 한계치를 초과해서는 안 된다. 규정에 맞지 않는 제품이 시장에 출시될 경우, 주 전력망에 연결된 다른 사용자들과의 운영 과정에서 문제가 발생할 수 있다. 내성이란 제품이 오류 없이 외부 영향을 견뎌내는 능력을 의미한다. 제품의 내성은 서지(surge), 버스트(burst), 플리커(flicker) 테스트 등 다양한 시험을 통해 검증할 수 있다.

 

Schaffner는 방출 한계 표준 준수를 가능하게 하는 EMC 필터를 개발하고 있습니다. 이 필터들은 전도성 방해를 억제하기 위해 9kHz에서 30MHz 사이의 주파수 대역에서 작동하도록 설계되었습니다. 이를 통해 주변의 다른 기기들이 부정적인 영향을 받지 않도록 방지합니다. 모든 표준 필터는 IEC 60939-3 표준(“전자파 방해 억제용 수동 필터 유닛”) 및 기타 국제 표준에 따라 설계되어 있어, 잠재 고객의 시스템에 신속하게 적용할 수 있습니다”라고 백서는 언급하고 있습니다.

 

 배터리 및 하이브리드 전기차 충전소 설계자는 충족해야 할 안전 요건과 EMC 한계값을 고려해야 합니다. DC 충전소(급속 충전소)의 경우, IEC 61851-23 표준이 DC EV 충전소와 EV 간의 제어 통신에 대한 일반 요건을 정의하고 있습니다. 직류 충전 제어를 위한 DC EV 충전소와 전기차 간의 디지털 통신 요건은 IEC 61851-24에 정의되어 있습니다.

 

충전소의 위치를 고려할 때 복잡한 문제가 발생합니다. 이는 산업용(Class A) 환경인가, 아니면 주거용(Class B) 환경인가 하는 것입니다.

 

“유럽연합의 최근 새로운 지침에 따라 버스, 트럭, 농업 및 건설 장비가 2025년까지 배출가스 제로가 되어야 함에 따라, 제조업체들은 연료전지차 및 전기차 개발에 투자해 왔다” 고 Components in Electronics는 보도했습니다.

 

좋은 소식은 이로 인해 센서, 커넥터, 변압기 및 전기기계 부품에 대한 수요가 증가했다는 것입니다. 이러한 수요는 2030년대까지 계속 성장할 것입니다.

 

충전소의 입력 측과 출력 측 간의 갈바닉 분리 문제 또한 EMC를 넘어서는 안전 표준을 충족하기 위한 요건입니다. 이와 관련해 Schaffner는 다음과 같이 언급합니다. “중간 주파수 변압기의 사용은 특히 DC 급속 충전소에 유리한데, 이는

AC 전원 전압을 정류하기 위해 어차피 인버터 기술이 필요하기 때문이다. 기존의 주 전력망 변압기와 비교할 때, 동일한 성능으로 훨씬 더 소형으로 설계할 수 있다. 이는 공간이 제한된 충전소에도 설치할 수 있음을 의미한다”.

 

갈바닉 분리는 전력 및/또는 신호를 교환하기 위한 두 전기 회로 사이의 전기 전도를 방지합니다. 이 경우에는 충전소와 차량 사이가 해당됩니다. 갈바닉 절연은 누설 전류를 제거하기 위해 전기 회로를 분리하는 설계 기법입니다. 신호는 갈바닉으로 절연된 회로 사이를 통과할 수 있지만, 접지 전위 차이나 교류 전력에 의해 유도되는 전류와 같은 누설 전류는 차단됩니다.

 

차량, 충전 시스템, 이동 수단에 대해 더욱 미래 지향적인 접근 방식이 개발됨에 따라 새로운 문제들이 발생하고 해결될 것입니다. EV와 HEV(하이브리드 전기차)에 대한 이러한 대규모 성장과 수요의 유망한 측면은 다양한 전자 부품에 대한 지속적인 수요뿐만 아니라, 더 중요하게는 기후 변화 대응을 위한 전 세계적인 인식과 노력입니다.