Het bezitten van een elektrische auto brengt meestal een specifieke routine met zich mee. Je rijdt naar huis, opent de laadpoort, worstelt met een dikke kabel en steekt hem in het stopcontact. Moeilijk is het niet, maar het is een handmatige taak die chauffeurs zo nu en dan moeten herhalen, afhankelijk van hoeveel ze rijden. Porsche wil deze gewoonte veranderen met de nieuwe Cayenne Electric. De Duitse autofabrikant introduceert een systeem waarmee de auto zichzelf kan tanken zonder dat iemand een kabel aanraakt.
Deze technologie wordt inductief laden genoemd. De meesten van ons gebruiken al een kleinere versie van deze technologie: het is dezelfde methode die wordt gebruikt om smartphones op te laden door ze simpelweg op een pad te plaatsen. Porsche heeft dit concept overgenomen en opgeschaald voor een zware SUV. Het bedrijf beweert de eerste fabrikant te zijn die dit specifieke type contactloos opladen als fabrieksoptie aanbiedt.
Het systeem is verrassend eenvoudig. Er is geen grote wallbox nodig die op ooghoogte is gemonteerd. In plaats daarvan wordt een grondpad of vloerplaat gebruikt. Deze plaat wordt op de garagevloer of parkeerplaats geplaatst. Het apparaat is 117 cm lang, 78 cm breed en slechts 6 cm hoog.
Het installatieproces is eenvoudig. Een gebruiker sluit de vloerplaat aan op de voeding en het systeem is klaar. Er zijn geen bewegende delen of robotarmen. Het tweede deel van de vergelijking zit verborgen in de auto. Onder de Cayenne Electric bevindt zich een ontvangerunit, net achter de vooras.
De vloerplaat en het voertuig wisselen signalen uit om energie via de lucht over te brengen. Voordat er stroom wordt overgedragen, moeten de twee eenheden zichzelf bij elkaar identificeren door gegevens te delen via een geïntegreerd Wi-Fi-component. Bij deze handshake worden wachtwoorden uitgewisseld om de verbinding te beveiligen tegen ongeoorloofd elektriciteitsverbruik.
Nadat de auto de laadplaat heeft geïdentificeerd, helpt het systeem de bestuurder bij het positioneren. Het ingebouwde Porsche Communication Management (PCM)-display schakelt over naar een parkeerinterface, waarbij gebruik wordt gemaakt van de camera's en sensoren van het voertuig om de locatie ervan te visualiseren. Op dit scherm geeft een groene stip de ontvanger van de auto aan, terwijl een groene cirkel de positie van de op de vloer gemonteerde laadspoel markeert.
De bestuurder hoeft alleen maar te sturen totdat de stip binnen de cirkel valt. Dit mechanisme is gebaseerd op dezelfde technologie die wordt gebruikt in "Keyless Go"-toegangssystemen en biedt een intuïtieve ervaring die lijkt op het spelen van een eenvoudig videogame. Zodra het voertuig geparkeerd is en de parkeerrem is aangetrokken, begint het laadproces automatisch.
Het technische team van Porsche werd echter geconfronteerd met een aanzienlijke technische hindernis. Terwijl opladers voor draadloze telefoons op een laag energieniveau werken, vereist het aanvullen van de enorme batterij van een SUV een aanzienlijk hoog vermogen. Om dit te bereiken past het systeem de elektrische stroom aan.
Standaardstroom uit het net stroomt met een frequentie van 50 of 60 Hz. De Porsche-vloerplaat neemt die energie op en zet deze om in gelijkstroom. Vervolgens wordt deze weer omgezet in wisselstroom, maar met een veel hogere snelheid: 85.000 Hz. Hierdoor ontstaat er een krachtig magnetisch veld tussen de koperen spoel in de vloer en de spoel in de auto. Dankzij deze hoge frequentie kan het systeem stroom over een luchtspleet van maximaal 18 cm sturen.
Ook de efficiëntie is indrukwekkend. Hoewel de energie door de lucht reist, behoudt het systeem een efficiëntie van meer dan 90 procent. En de bestuurder hoeft niet perfect te parkeren, omdat de spoelen tot 10 cm verkeerd kunnen worden uitgelijnd en het systeem nog steeds werkt. De software detecteert de positie en past ter compensatie de krachtstroom aan.
Het verzenden van hoogspanning door de lucht vereist strikte veiligheidsmaatregelen. Als metalen voorwerpen tussen de spoelen terechtkomen, kunnen deze erg heet worden, vergelijkbaar met een pan op een inductiekookplaat. Om dit te voorkomen is de vloerplaat voorzien van een detectiesysteem voor vreemde voorwerpen. Als hij merkt dat er een set sleutels of een muntje op de plaat ligt, wordt hij gewoon uitgeschakeld.
Er is ook een detectiesysteem voor levende objecten. Als er een huisdier onder de auto loopt of iemand eronder reikt, stoppen bewegingssensoren het laadproces onmiddellijk. Het systeem maakt ook gebruik van afschermplaten en ferrieten (magnetische materialen) om het magnetische veld scherp te houden. Dit beschermt de elektronica van de auto en zorgt ervoor dat het systeem binnen de elektromagnetische veiligheidslimieten blijft.
Deze innovatie maakt de weg vrij voor volledig handsfree oplaadervaringen. Porsche ontwikkelt actief mogelijkheden waarmee het voertuig de hele procedure zelfstandig kan uitvoeren. Binnenkort stapt een bestuurder misschien gewoon de oprit op en tikt op een knop op zijn smartphone. De Cayenne Electric manoeuvreert vervolgens autonoom de garage in, positioneert zichzelf precies boven het oplaadstation en vult de batterij bij zonder enige handmatige tussenkomst.
Het is essentieel om te begrijpen hoe deze nieuwe technologie zich verhoudt tot bestaande standaarden. Waar ‘Niveau 1’ verwijst naar het standaard stopcontact dat doorgaans wordt gebruikt voor lampen in huis, en ‘Niveau 2’ verwijst naar de robuuste eenheid die gewoonlijk op garagemuren wordt geïnstalleerd, is de aanpak van Porsche erop gericht de hoge laadsnelheden van laatstgenoemde te combineren met de eenvoud van het simpelweg parkeren van het voertuig.
| Functie | Niveau 1 - Standaard stopcontact | Niveau 2 - Bedrade Wallbox | Porsche Inductive Charging |
|---|---|---|---|
| Power Output | 1,2 kW – 1,4 kW | 7 kW – 22 kW (11 kW is standaard) | 11 kW |
| Voltage | 120 Volt/240 Volt | 240 Volts | Omgerekend naar 85 kHz AC |
| Charging Time | Het kan dagen duren voordat de batterij volledig is opgeladen | Volledig opladen meestal 's nachts | Komt overeen met niveau 2 |
| Driver Action | Kabel handmatig ophalen, poort openen, aansluiten | Kabel handmatig afrollen, poort openen, aansluiten | Gewoon parkeren en weglopen |
| Installation | Maakt gebruik van bestaande huishoudelijke stopcontacten | Vereist elektricien | Vereist professionele installatie van vloerplaat |
| Efficiency | 85% tot 90% | 90% tot 95% | >90% |
| Safety | Standaard onderbrekerbeveiliging. | GFCI- en onderbrekerbeveiliging. | Objectdetectie en automatische uitschakeling. |
Uit de gegevens blijkt dat de draadloze installatie van de Cayenne geen concessies doet aan de prestaties omwille van het gemak. Historisch gezien werd draadloos opladen vaak gezien als een langzame, energiezuinige druppelmethode. Door echter de drempel van 11 kW te bereiken, heeft Porsche gegarandeerd dat de draadloze ervaring overeenkomt met de snelheid van het aansluiten van een dikke kabel. Het enige nadeel is de vereiste om een vloerkussen te installeren in plaats van een aan de muur gemonteerde eenheid.
