La carga inalámbrica
Los sistemas de carga inalámbrica se basan en un emisor anclado al suelo y un receptor montado en los bajos del vehículo. El emisor es alimentado por un sistema electrónico, generalmente montado en la pared. Este aparato convierte la tensión alterna convencional en tensión alterna de alta frecuencia (en el entorno de los 100 kHz), que se sintoniza cuidadosamente para entrar en resonancia con la bobina receptora. Por supuesto, el sistema no se activa hasta que se detecta que una de estas bobinas receptoras se ha colocado sobre el emisor, y en la posición correcta. Además, antes de comenzar la transferencia de energía, vehículo y cargador intercambian datos mediante, por ejemplo, los estándares Plug&Charge o Open Charge Plug-in Protocol. De esta manera, la autorización y el cobro (si procede) de la recarga se realizan de manera automática, sin consumir tiempo del cliente.
Tanto dentro del emisor como del receptor hay bobinas de inducción. El número de bobinas y su distribución va a depender de los distintos fabricantes. Básicamente se está experimentando con cuatro patrones diferentes, y el de ‘doble D conectada en serie’ de la imagen (correspondiente a un emisor del sistema Qualcomm Halo) es el que se está perfilando como el más común. La parte trasera de emisor y receptor suele cubrirse con una chapa de ferrita (mejora el campo magnético) y los costados se aíslan mediante chapa de aluminio.
La clave de la inducción magnética resonante es la habilidad para adaptar cuidadosamente la frecuencia de resonancia del emisor para hacerla coincidir con la del receptor. Además, el sistema de WiTricity (en el esquema; imagen de arriba a la derecha) emplea un doble juego de bobinas acopladas, para canalizar con más eficiencia el campo magnético.
Gracias al fenómeno de inducción magnética resonante, el campo magnético queda prácticamente confinado en el entorno de las bobinas, de manera que no escapa mucha radiación electromagnética. Además, a través de las propias bobinas, el sistema es capaz de detectar la presencia de cualquier cuerpo metálico o ser vivo ‘agazapado’ entre ellas, y en ese caso se detiene inmediatamente la carga. Los experimentos actuales sugieren que la distancia máxima entre las bobinas puede ser de hasta un tercio del propio diámetro de las bobinas. Se suele trabajar con bobinas de entre 40 y 50 cm, de manera que disponemos de un alcance efectivo de unos 15 cm. En cualquier caso, igual que se puede enfocar la luz empleando lentes de cristal, es posible fabricar lentes electromagnéticas capaces de enfocar mejor los campos, de manera que estas distancias efectivas irán aumentando.
Actualmente, el protocolo SAE J2954 establece tres niveles de potencia (WPT 1, 2 y 3) correspondientes a escalones de 3,6 kW, 7,2 kW y 11 kW, pero también se está definiendo un protocolo WPT 9 con una potencia máxima de hasta 500 kW, para vehículos industriales y de transporte público. En Estados Unidos, Porsche y el Laboratorio Nacional de Oak Ridge están trabajando en un proyecto de carga inalámbrica para el Taycan que ya ha alcanzado los 120 kW de potencia… y planean encontrar la forma de incrementar esta cifra hasta los 300 kW, lo que supondría cargar de manera inalámbrica tan rápido como físicamente puede cargarse la batería de un Taycan.
Por otra parte, el Génesis GV60, un eléctrico del grupo Hyundai basado en la misma plataforma E-GMP que da vida a los Kia EV6 y Hyundai Ioniq 5, ha sido el primer coche en ofrecer como equipamiento original la carga inalámbrica, de momento para Corea del Sur y sólo para utilizarla a nivel doméstico y privado.