Le rêve de recharger nos voitures électriques sans fil est un objectif que de nombreux laboratoires poursuivent depuis des décennies. Aujourd’hui, l’Oak Ridge National Laboratory (ORNL) a confirmé l’étape franchie en chargeant une Porsche Taycan à 270 kW à l’aide d’un système sans fil.
Il s’agit d’une étape importante car, comme nous le rappelons, les voitures électriques peuvent actuellement atteindre des chiffres de charge câblée de 230 à 250 kW crête dans le meilleur des cas, ce qui leur permet de récupérer 80 % de leur batterie en moins de 20 minutes.
Selon l’ORNL, son système sans fil peut porter la capacité de charge à 50 % en seulement 10 minutes, et ce de manière sûre et efficace.
Le système d’Oak Ridge combine un émetteur à résonance magnétique et un récepteur monté sous la voiture. Le secret du système réside dans les enroulements multiphases : des bobines électromagnétiques légères disposées sur une bobine pour créer un champ magnétique rotatif qui élimine l’ondulation du courant et l’amortissement du champ.
De cette manière, les concepteurs indiquent qu’il y a un transfert constant d’énergie plutôt que des ondes, ce qui améliore considérablement l’utilisation spatiale et temporelle du champ magnétique.
Selon ses concepteurs, le système peut fournir une densité de puissance huit à dix fois supérieure à celle des chargeurs sans fil monophasés similaires, avec un rendement supérieur à 95 %.
Le système est compact, tant du côté de l’émission que de la réception. Le récepteur atteint 270 kW et se loge dans l’espace que Porsche a réservé à un éventuel chargeur sans fil de 11 kW dans les futures versions de la Taycan.
Les bobines électromagnétiques du récepteur font moins de 50 cm de diamètre, et ses concepteurs affirment que le système est le chargeur sans fil le plus léger au monde en termes de kW, avec 7,5 kW/kg, contre 1,9 kW/kg pour le système sans fil de Brusa, qui n’offre que 22 kW de puissance.
Une technologie qui présente des avantages par rapport aux systèmes filaires, car en plus de se passer de la prise elle-même, ce qui permet de réaliser des économies, elle facilite l’utilisation pour les personnes âgées ou les personnes ayant des problèmes de mobilité.
En outre, il n’y a pas de câbles susceptibles d’être endommagés par les conditions météorologiques extérieures ou volés en raison de son câblage en cuivre.
Ils sont également plus simples et plus faciles à entretenir, car ils éliminent la nécessité d’utiliser des systèmes de refroidissement par liquide, qui accélèrent les puissances de charge mais nécessitent du personnel spécialisé et des tarifs d’entretien plus élevés de la part des entreprises.
Un autre facteur est que le système sans fil ne perd pas de puissance et d’efficacité au cours du processus de charge, puisqu’il n’y a pas de fils à chauffer, et qu’il peut donc fournir une puissance maximale tout au long du processus de charge.
L’un des problèmes que cette technologie devait résoudre était la nécessité d’aligner parfaitement la voiture avec la prise de courant afin de la recharger ou de ne pas perdre en efficacité. Dans ce cas, le système de l’ORNL permet à la voiture d’être désalignée et de se recharger jusqu’à une distance de 12 centimètres sans perte d’efficacité, ou jusqu’à un maximum de 28 centimètres.
Une technologie qui a des défis à relever, comme faire en sorte que les voitures montent nativement les systèmes de réception, les normaliser et se positionner comme une alternative idéale pour des industries telles que les taxis électriques et autonomes.
Un système qui, selon l’entreprise, répond à toutes les exigences de sécurité électromagnétique et est prêt à entrer en production.
Source : IEEE Spectrum
