Tipos de sistemas inalámbricos de transferencia de energía

Hay dos tipos principales de sistemas inalámbricos de transferencia de energía: sistemas inductivos y sistemas acoplados resonantemente. Los sistemas inductivos utilizan bobinas acopladas magnéticamente, mientras que los sistemas acoplados resonantemente utilizan campos electromagnéticos.

Los sistemas inductivos de transferencia de energía inalámbrica constan de dos o más bobinas de cable que se colocan muy cerca entre sí. Una corriente alterna suministrada a la bobina primaria genera un campo magnético variable en el tiempo, que induce una corriente alterna en la bobina secundaria. Este concepto es similar a un transformador, pero con bobinas primarias y secundarias físicamente separadas. La eficiencia de un sistema acoplado inductivamente se maximiza cuando se minimiza la distancia entre las bobinas, ya que una separación mayor reduce la transferencia de energía.

El aumento de la separación entre las bobinas genera corrientes circulantes entre la fuente de energía y la inductancia de fuga de la bobina primaria, lo que resulta en una eficiencia reducida. Si bien los campos magnéticos del sistema acoplado inductivamente no son bloqueados por metales no magnéticos, como el aluminio y el cobre, pueden inducir corrientes en estos metales, lo que reduce la eficiencia de transferencia general.

Los sistemas de transferencia de energía inalámbricos acoplados inductivamente se usan comúnmente a niveles de potencia más bajos donde se mantiene fácilmente una distancia de separación baja. El sistema Hughes MagneCharge, que funcionaba a 6,6 kW, logró una alta eficiencia. Sin embargo, los sistemas acoplados inductivamente requieren interacción física para iniciar la carga, ya que la bobina primaria debe insertarse en una ranura correspondiente del vehículo.

Los sistemas acoplados resonantemente ofrecen una experiencia de carga más conveniente. Pueden tolerar espacios de aire más grandes entre el transmisor y el receptor y no requieren una alineación posicional precisa. Esto permite el uso de bobinas fijas en el suelo y en el vehículo. Los sistemas acoplados resonantemente admiten espacios de aire 100 veces más grandes que los sistemas inductivos, lo que los hace más flexibles en términos de colocación y alineación de las bobinas.