Types de systèmes de transfert d'énergie sans fil

Il existe deux principaux types de systèmes de transfert de puissance sans fil : les systèmes inductifs et les systèmes à couplage résonant. Les systèmes inductifs utilisent des bobines à couplage magnétique, tandis que les systèmes à couplage résonant utilisent des champs électromagnétiques.

Les systèmes de transfert de puissance inductifs sans fil sont constitués de deux ou plusieurs bobines de fil placées à proximité les unes des autres. Un courant alternatif fourni à la bobine primaire génère un champ magnétique variable dans le temps, qui induit un courant alternatif dans la bobine secondaire. Ce concept est similaire à un transformateur, mais avec des bobines primaire et secondaire physiquement séparées. L'efficacité d'un système à couplage inductif est maximisée lorsque la distance entre les bobines est minimisée, car une plus grande séparation réduit le transfert de puissance.

L'augmentation de la séparation entre les bobines entraîne des courants de circulation entre la source d'alimentation et l'inductance de fuite de la bobine primaire, ce qui entraîne une efficacité réduite. Bien que les champs magnétiques du système à couplage inductif ne soient pas bloqués par les métaux non magnétiques, tels que l'aluminium et le cuivre, ils peuvent induire des courants dans ces métaux, réduisant ainsi l'efficacité globale du transfert.

Les systèmes de transfert de puissance sans fil à couplage inductif sont couramment utilisés à des niveaux de puissance inférieurs où une faible distance de séparation est facilement maintenue. Le système Hughes MagneCharge, qui fonctionnait à 6,6 kW, a atteint un rendement élevé. Cependant, les systèmes à couplage inductif nécessitent une interaction physique pour lancer la charge, car la bobine primaire doit être insérée dans une fente correspondante sur le véhicule.

Les systèmes à couplage résonant offrent une expérience de charge plus pratique. Ils peuvent tolérer des espaces d'air plus grands entre l'émetteur et le récepteur et ne nécessitent pas d'alignement de position précis. Cela permet l'utilisation de bobines fixes au sol et sur le véhicule. Les systèmes à couplage résonant acceptent des entrefers plus de 100 fois plus grands que les systèmes inductifs, ce qui les rend plus flexibles en termes de placement et d'alignement des bobines.