La popularité des véhicules électriques ne cessant de croître, l'augmentation de la demande met en évidence les problèmes de recharge auxquels les propriétaires sont souvent confrontés. Les stations de charge ne sont pas largement distribuées ou disponibles, et toutes exigent que le conducteur connecte un câble à la voiture. Cependant, l'énergie électrique, contrairement aux carburants liquides, ne nécessite pas de connexion physique à la voiture. Ainsi, à mesure que la technologie de recharge sans fil progresse, il deviendra pratique de se recharger dans beaucoup plus d'endroits sans avoir à brancher de câbles. Préparez-vous à la recharge sans fil.
Un système de recharge sans fil se compose de modules fixes et mobiles. Dans le cas de WiTricity, société leader dans le domaine de la technologie de recharge sans fil, la partie fixe comprend un convertisseur de puissance mural qui transforme l'électricité normale du secteur (à 50 ou 60 Hz) en une fréquence beaucoup plus élevée de 85 kHz. Ce courant à haute fréquence est envoyé à une plaque de sol fixe montée sur ou sous le trottoir, où une bobine de cuivre génère un champ magnétique. La partie mobile est fixée au dessous d'une voiture ou d'un SUV où une autre bobine de cuivre croise le champ magnétique et, à l'aide de l'électronique de puissance, le transforme en courant continu pour charger la batterie du véhicule. Cette technique de charge par résonance magnétique permet d'atteindre un rendement de 94 % entre le réseau et la batterie, ce qui équivaut à une connexion câblée.
Le socle de charge fixe contient environ 20 mètres de fil de cuivre de 5 mm de diamètre enroulé en une bobine rectangulaire de 65 cm x 50 cm. Le fil de cuivre est inhabituel : il est composé d'environ 1000 brins de fils de 0,1 mm de diamètre tissés selon un motif qui réduit les pertes électriques pendant le fonctionnement à haute fréquence. Une bobine similaire, mais un peu plus petite, est fixée sur le véhicule.
Morris Kesler, directeur technique de WiTricity, estime que pour une berline, il y a environ 1,7 kg de cuivre dans la bobine fixe, environ 1 kg dans le câble reliant le boîtier mural à la plaque de terre et environ 1 kg dans la bobine du véhicule. Du cuivre supplémentaire est contenu dans les modules électroniques de puissance à conversion de fréquence. Globalement, la recharge sans fil nécessitera environ 4 kg de cuivre par voiture particulière.
Les normes sont essentielles pour rendre les nouvelles technologies accessibles à grande échelle. La norme SAE-J2954 pour la recharge sans fil fournit la première spécification mondiale pour le transfert d'énergie sans fil pour les véhicules électriques jusqu'à des niveaux de puissance de 11 kW. Elle devrait être un grand avantage pour les conducteurs et les constructeurs automobiles, car elle élimine le conflit entre les normes de branchement et simplifie la recharge. Comme il n'y a pas de connexion physique entre le véhicule et le chargeur, la recharge sans fil assure une interopérabilité complète entre toutes les marques de véhicules. Il n'est pas nécessaire d'installer des chargeurs dédiés à des types de véhicules spécifiques. La norme établit une nouvelle méthode pour aligner les véhicules sur une borne de recharge et permet la recharge même sous la pluie ou la neige. Combinée aux communications, elle peut permettre aux conducteurs (ou aux véhicules autonomes sans conducteur) de garer leur véhicule, d'organiser le paiement et de se recharger automatiquement.
Selon le PDG de WiTricity, Alex Gruzen, les fabricants de VE indiquent que 95 % ou plus de tous les besoins de recharge se situent entre 7,7 et 11 kW. Des systèmes de plus grande puissance seront disponibles pour les clients commerciaux qui exploitent des flottes de camions ou de bus. WiTricity est en train d'octroyer des licences pour sa technologie à des entreprises du monde entier.
La recharge sans fil est également avantageuse pour l'application véhicule-réseau car la technologie et le matériel fonctionnent aussi bien dans un sens que dans l'autre, et la voiture est toujours connectée au réseau si elle est garée au-dessus d'une borne de recharge. En revanche, une voiture qui doit être branchée ne peut être connectée au réseau que lorsque le câble de charge est branché.
La recharge sans fil est un élément important de la transition vers un avenir où les voitures électriques seront prédominantes. Les chargeurs haute puissance et haute vitesse peuvent être nécessaires pour les personnes parcourant de longues distances, mais pour la conduite quotidienne normale, la possibilité de recharger facilement la batterie pendant les courses, le travail ou la visite d'un restaurant est une commodité bienvenue.
Source : Witricity
Source : New England Wire Technologies