Sådan fungerer trådløs opladning til den nye Porsche Cayenne Electric

Den nye og fuldt elektriske Porsche Cayenne bliver den første elbil, som vil kunne oplades helt uden brug af ladekabel. Navnet er Porsche Wireless Charging – og det bliver lige så nemt at anvende, som det lyder.

Den nye Cayenne Electric, som præsenteres den 19. november, og som vil blive tilbudt side om side med de nuværende udgaver med forbrændingsmotor og hybridteknologi, vil gøre det nemmere end nogensinde at lade batteriet op.

På listen over ekstraudstyr til den fuldt elektriske SUV vil man nemlig kunne finde noget så nyt og innovativt som trådløs opladning til hjemmet – kaldet Porsche Wireless Charging. Dette betyder, at behovet for ladekabler, ladeboks og hele processen med at forbinde bil og kabel forsvinder, når man lader bilen i egen husstand.

“Porsche er lige nu den eneste bilproducent i verden, som vil kunne tilbyde trådløs opladning med et innovativt og gennemtestet 11-kilowatts-system,” lyder det fra Christian Holler, Head of Charging Systems hos Porsche.

Kontaktløs overførsel af energi er allerede en naturlig del af hverdagen for de fleste – teknologien bruges for eksempel til opvarmning i induktionskomfurer og til opladning af smartphones, elektriske tandbørster og meget andet. Men at kunne lade elbilens batteri op kontaktløst og uden brug af kabler? Dét er next level!

Men hvordan fungerer det?

Bag et så enkelt og brugervenligt opladningssystem gemmer sig naturligvis en masse avanceret teknologi. Først og fremmest består Porsche Wireless Charging af blot to komponenter: en gulvplade til garagen, indkørslen eller den private parkeringsplads samt en modtagerenhed, som er placeret under bilen bag forakslen.

Installationen er ovenikøbet ret enkel: Gulvpladen placeres, så den befinder sig under bilens modtagerenhed, når bilen er parkeret. Pladen måler seks centimeter i højden, 78 centimeter i bredden og 117 centimeter i længden og indeholder alt, hvad der er nødvendigt.

“Tidligere løsninger krævede yderligere komponenter såsom en ladeboks. Men med vores system er alle komponenter samlet i selve gulvpladen, som derfor blot skal tilsluttes elnettet for at blive taget i brug,” forklarer Christian Holler.

Inden den første opladning skal gulvpladen og modtagerenheden lære hinanden at kende. Akkurat ligesom din smartphone skal parres med Porsche Communication Management (PCM) for at skabe forbindelse, skal de to opladningsenheder forbindes, hvorved der blandt andet laves en adgangskode.

Dette skal dog kun gøres én gang og sikrer dig mod misbrug og tyveri af strøm. Forbindelsen sker via et wifi-modul, som er integreret i gulvpladen, og som bilen automatisk opretter kontakt til, når den nærmer sig.

Til selve opladningen får personen bag rattet bogstaveligt talt grønt lys i form af en visuel hilsen. På PCM-skærmen vises bilen i Surround View-perspektiv, og her markerer et grønt punkt modtagerens placering ved forakslen, mens en grøn cirkel angiver gulvpladen. Næste skridt er ret intuitivt: Når det grønne punkt er inden for cirklen, er bilen klar til at blive opladt.

Ældgamle principper

Grundprincippet bag trådløs opladning er faktisk ret enkelt og har såmænd været kendt i mere end 100 år. Det foregår ved, at to spoler af kobbertråd placeres overfor hinanden, og når der sendes strøm gennem den ene spole, opstår et magnetfelt, som inducerer en spænding i den anden spole.

Mens eksisterende induktive opladningssystemer – som dem, der bruges til smartphones, hvor du placerer din telefon på en plade eller et stykke overflade i for eksempel din bil – fungerer med lav effekt, stod Porsches ingeniører over for en udfordring med den nye teknologi: Man kunne ikke blot skalere teknologien op og forvente, at opladningen til elbiler blev både effektiv, sikker og økonomisk. Derfor valgte man en løsning med så få trin som muligt.

Og nu bliver det lidt mere teknisk: Vekselstrømmen fra elnettet omdannes først til jævnstrøm i gulvpladen. Dette skyldes, at systemet ikke arbejder med den normale netfrekvens, som er 50 hertz i Europa og 60 hertz i USA, men med en vekselspænding på hele 85 kilohertz – altså 85.000 hertz. Dette kræver et mellemtrin med jævnstrøm, som derefter omdannes til vekselstrøm med en frekvens på 85 kilohertz og et elektrisk kredsløb på 2.000 volt.

“Denne metode sikrer, at der overføres tilstrækkelig energi, selv hvis sender- og modtagerspolerne ikke er helt præcist justeret i forhold til hinanden. Softwaren overvåger forskydningen og justerer løbende opladningsparametrene. En forskydning på op til 10 centimeter mellem gulvpladen og modtagerenheden i bilen er ikke et problem. Vi har bevidst tilladt en vis tolerance her for at gøre det nemt at parkere og aktivere opladningen,” forklarer udviklingsingeniør hos Porsche, Dominik Scherer.

Smart, sikkert og gennemtestet

Når personen bag rattet aktiverer parkeringsbremsen, begynder opladningen. Systemet kan overføre op til 11 kilowatt trådløst – og trods afstanden på mellem 12 og 18 centimeter fra gulvpladen til modtagerenheden under bilen overføres strømmen med en effektivitet på 90 procent. Modtagerenheden er skjult og beskyttet bag bilens undervognsbeklædning.

Både opladningstid og effekt svarer til en traditionel ladeboks med kabel og stik – men takket være det trådløse system slipper du altså for hele delen med at tilslutte kablet.

Der er taget flere forholdsregler for at forhindre skader som følge af den høje strømstyrke. Modtagerenheden er for eksempel indstøbt i en afskærmningsplade, som forhindrer magnetfeltet i at bevæge sig opad og dermed beskytter bilens komponenter. Et indbygget system i gulvpladen registrerer fremmede metalgenstande som nøgler, mens et bevægelsessensorsystem beskytter kæledyr eller personer, der måtte række ind under bilen. Begge systemer advarer føreren, hvis de registrerer bevægelse, eller standser opladningen øjeblikkeligt.

I fremtiden kan denne bekvemme opladning blive endnu smartere. Allerede inden Porsche Wireless Charging er lanceret, arbejder man på en kombination af automatisk parkering og kontaktløs opladning. Et sådant kombineret system vil gøre det muligt blot at parkere bilen foran garagen og forlade den. Herefter trykker man på en knap – og så klarer bilen resten selv. Den parkerer selv, aktiverer selv den trådløse opladning og står således klar til næste tur – fuldt opladet, naturligvis!

Porsche Wireless Charging vil blive tilbudt som ekstraudstyr til den nye Porsche Cayenne Electric, som præsenteres den 19. november. Præsentationen kan følges live i Porsche Newsroom samt på Porsches officielle kanaler på YouTube og LinkedIn.