2012년 10월, 레겐스부르크. 콘티넨탈은 도시의 화물 운송 트럭에도 start-stop 기술의 모든 혜택을 적용하여, 소형 트럭에 맞는 파워넷 기술을 개발하고 있다. 설계의 핵심은 슈퍼캡(supercap)이라고도 알려진 보조 전원 콘덴서(double-layer capacitor)에 있다. 자동차 부문에 처음 적용하는 이 에너지 저장 장치는 기존 배터리보다 훨씬 더 빠른 충전 및 방전율을 제공한다. 콘티넨탈 구동 사업본부에서 파워넷 시스템 개발 책임자인 카스텐 괴테(Carsten Götte) 박사는 “매우 낮은 온도에서도 전기 시스템 배터리에 무리를 주지 않으면서 저온 시동이 가능합니다. 그와 동시에, 엔진 재시동 시 많은 동력이 소모됨에도 불구하고 에어컨이나 내비게이션 시스템과 같이 전기로 작동되는 차내 모든 장치는 제 기능을 다 할 것입니다” 라고 설명했다. 또한 고성능 전자 기술은 충전된 에너지가 즉시 시스템에 사용될 수 있도록 해준다. 이 기술은 모든 상황에 맞추거나 크기 변경이 가능하고, 전압에 있어서는 전세계 모든 기존 자동차 전기 시스템과도 호환이 가능하다.

기존 배터리를 보완하는 보조 전원 콘덴서 
Start-stop 시스템은 매일 주행하는 상황에서 연료 소비를 상당히 줄여주는 가장 비용면에서 효과적인 기술 수단 중 하나로 도시를 운행하는 배달 트럭이 가장 많은 혜택을 본다. 예를 들어, 차량이 적색신호에서 정지하였을 때 엔진은 자동적으로 멈추게 된다. 하지만 시동 모터는 잠시 동안 최고 600 amps의 동력을 끌어다 올 수 있기 때문에, 빈번하게 재시동을 걸게 되면 자동차 전기 시스템에 상당한 부담을 주게 된다. 이는 작동 중인 차내 전기 소모품들이 너무 많은 에너지를 사용하여 재시동을 걸 때에는 사용 가능한 에너지가 충분하지 않기 때문에, 기존 시스템 구조에서는 엔진을 정지할 수 없다는 것을 의미한다. 콘티넨탈의 혁신적인 파워넷 기술은 이처럼 과도한 부담을 받는 전기 시스템을 안정화시킨다. 이 기술을 개발하면서 콘티넨탈은 푸조 eHDI 모델에 습득한 응용 공학 전문 기술을 사용할 수 있었다.

괴테(Götte) 박사는 “이 기술의 핵심은 잇따라 여러 차례 재시동을 걸기에 충분할 수 있도록 전지 당 최대 3,000패럿 용량을 지닌 보조 전원 콘덴서에 있습니다” 라고 설명하며, “이 전기 에너지 저장 방법은 기존 배터리를 보완해주는 이점이 있습니다. 단 몇 초 내에 전체 에너지를 저장 및 방출할 수 있으므로 최대 부하를 처리하거나 콘덴서에 충전된 에너지를 저장하는 이상적인 수단이 됩니다”라고 말했다. 그러한 슈퍼캡은 0도보다 훨씬 낮은 온도에서도 제 성능을 유지하고 최대 1백만의 충전 및 방전 사이클을 처리할 수 있다. 파워넷 기술을 기반으로 콘티넨탈 엔지니어들은 슈퍼캡의 이점(높은 전력 밀도)과 배터리의 이점(높은 에너지 밀도)을 효과적으로 조합하여 시동 배터리도 포괄할 수 있는 에너지 저장 시스템을 만들었다. 배터리 제어장치는 각각의 저장 장치로 가거나 오는 에너지 흐름을 통제한다.

어떠한 차내 파워 네트워크에도 통합될 수 있는 확장 가능 기술
파워넷 기술은 확장성을 감안하여 설계되었다. 이 에너지 저장 매체는 직렬이나 병렬로 연결될 수 있는데 기존 시스템 구조에 따라서 최적의 구성은 달라질 수 있다. 슈퍼캡이 기존 시동 배터리를 보완하거나 더 나아가 자동차 전기 시스템의 여러 배터리 중 하나를 대체할 수도 있는 것이다. 파워넷 시스템은 두 개의 다른 전압으로 작동하는 시스템까지 포함해서 어떠한 자동차 전기 시스템에도 통합될 수 있다. 그 결과, 콘티넨탈의 고성능 전자 기술은 이미 차내 파워 네트워크의 미래 개발에 적합하도록 맞춰져 있는 것이다.
 

AEM_Automotive Electronics Magazine