La carga inalámbrica de los coches eléctricos nos parece más natural que la de los dispositivos móviles. Al usar un teléfono inteligente, dejarlo sobre la mesa es un problema, pero con un coche, es suficiente estacionarlo en un lugar conveniente. La carga por cable es simple, pero con la carga inalámbrica, la experiencia se puede mejorar. ¿Dónde está el desafío? En una carga inalámbrica súper rápida.
Hoy, la Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE International) lanzó un nuevo estándar de carga inalámbrica (WPT) que permite a los fabricantes trabajar con un conjunto de reglas para garantizar que sus automóviles se puedan cargar continuamente.
Por su parte, los directivos de Volvo, están trabajando en un sistema de carga inalámbrico que proporcionará una potencia de más de 40 kW, una cifra del todo notable si tenemos en cuenta otros estándares muy usados como los cargadores de CA de 11 kW o los cargadores rápidos de CC de 50 kW, ambos casos mediante cable, por lo que este nuevo sistema se presenta del todo competitivo y, sobre todo, cómodo.
Actualmente, existen diversos proyectos en varios países que investigan la recarga inalámbrica dinámica. Por ejemplo, Renault y Qualcomm han realizado pruebas usando una Kangoo y la tecnología Halo, para la cual construyeron una pista de 250 metros y lograron transmitir hasta 10 kW de potencia, usando como receptor dos bobinas montadas en los bajos del coche.
¿Cómo funciona la recarga inalámbrica?
Usted conduce a un estacionamiento, estaciona su coche sobre una placa, ésta identifica su automóvil y comienza a cargarse automáticamente. Así sin tocar nada. Sin aplicaciones y sin cables.
Entremos en detalle…
Resonancia magnética inducida
La inducción no es un proceso nuevo. Puede cargar su teléfono móvil colocándolo sobre una superficie. Y puede calentar la sartén colocándola en la placa de inducción sin tener fuego. Ambos procesos usan resonancia magnética, en ambos casos hay un transmisor que genera un campo magnético a través de una corriente cambiante y un receptor que convierte un campo magnético en otro. Fácil y sencillo. Entonces, ¿por qué no se ha hecho eso con los autos todavía? Según la distancia, la carga inductiva funciona solo cuando el transmisor y el receptor están perfectamente alineados y conectados, y aun así registra pérdidas del orden del 40%. ¿O por qué crees que el móvil se va calentando?
Para cargar un coche «sin contacto» necesitas un sistema que funcione cuando el coche está aparcado y esto significa que puede funcionar a una distancia de 15 cm… pero también es tolerante a fallos de alineación y proporciona una eficiencia superior al 98%. Este sistema es muy conocido y se conoce como resonancia magnética inducida. Se trata de un fenómeno especial, descubierto por Nikola Tesla a principios del siglo pasado, en el que se transfiere energía entre dos campos magnéticos que oscilan a la misma frecuencia de resonancia (la ilustración a continuación intenta aclararlo).
Este fenómeno hace posible transmitir energía eléctrica a grandes distancias (hasta varios metros), de forma inalámbrica y eficiente. Sin embargo, la electrónica necesaria para controlar esta resonancia solo comenzó a mejorar en 2007, cuando los ingenieros del MIT encendieron una lámpara con energía a través de toda una habitación… y con una pérdida mínima. Este proyecto, que luego se convirtió en Witricity, abrió la puerta a la carga inalámbrica de alta potencia y marcó el inicio de un período de 13 años en los que el pastel nunca dejó de crecer. Gracias a su trabajo, es posible cargar coches de forma inalámbrica… e incluso mejor que usando un cable.
La recarga inalámbrica dinámica
La idea de la carga inalámbrica dinámica es muy simple. Hemos visto que es posible tener un sistema electrónico que sea capaz de detectar la presencia de una bobina receptora en el vehículo y hacer pequeños ajustes en la frecuencia de resonancia para compensar pequeñas desviaciones. Entonces, si ponemos varias bobinas en el asfalto, ¿es posible recargar mientras se conduce?
La respuesta es si, es posible la recarga inalámbrica dinámica. Sin embargo, los costes que implica esta infraestructura son muy elevados. Supongamos que una bobina tiene 50 centímetros de lado y que un coche circula a 60 km/h (recorriendo unos 15 metros por segundo). Para hacer posible la carga durante un segundo, necesitaríamos enterrar 30 bobinas seguidas. Es probable que algún día en el futuro veamos los primeros ‘carriles de carga’… pero, al principio, van a estar destinados a vehículos muy específicos. Vehículos pesados en los que el ahorro derivado de poder montar baterías más pequeñas justifique la inversión en ‘electrificar’ una carretera.
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