Valutazione dell’esposizione ai campi elettromagnetici generati dalle nuove tecnologie Wireless Power Transfer

Il trasferimento di potenza senza contatto, o wireless power transfer (WPT), consiste nella trasmissione di energia elettrica da un dispositivo primario trasmittente (TX), collegato alla fonte di alimentazione, a un dispositivo secondario ricevente (RX), collegato al carico elettrico, senza l'uso di connettori fisici bensì mediante accoppiamento elettromagnetico. Nikola Tesla, all’inizio del XX secolo, dedicò molti sforzi alla progettazione e realizzazione di sistemi elettrici in grado di trasportare l’energia in modalità wireless. Tuttavia, a causa della limitata efficienza di trasferimento nonché dei campi elettrici elevatati, tale tecnologia è rimasta di fatto poco più di una curiosità ingegneristica fino a circa 30 anni fa, allorché è iniziata la diffusione massiva di dispositivi elettronici personali (ad es. laptop, tablets, telefoni cellulari, ecc.) per i quali la tecnologia WPT rappresenta un’opzione interessante soprattutto in relazione alla flessibilità di utilizzo. Più recentemente, lo sviluppo della tecnologia WPT basata sull’accoppiamento magnetico risonante ha consentito un significativo incremento dell’efficienza di trasferimento della potenza in tempi abbastanza rapidi, aprendo così la strada alla penetrazione della tecnologia WPT nel mercato dei veicoli elettrici per il quale si prevede una forte espansione nei prossimi anni. Ciò pone una serie di sfide, sia dal punto di vista tecnologico, vista l’esigenza di realizzare sistemi WPT in grado di trasferire potenze anche elevate in maniera efficiente e in tempi contenuti, sia dal punto di vista protezionistico, poiché si pone la necessità di limitare l’esposizione umana ai campi elettromagnetici (CEM) che vengono generati durante il trasferimento di potenza wireless affinché siano rispettati i limiti di legge. Con riferimento a quest’ultimo aspetto, si pone quindi la necessità di definire procedure standardizzate per la valutazione dell’esposizione umana ai CEM generati dai sistemi WPT ai fini della verifica di conformità ai pertinenti limiti normativi: a questo stanno attualmente lavorando i comitati elettrotecnici normatori preposti, sia in ambito nazionale (Comitato Elettrotecnico Italiano, CEI-CT106) che internazionale (International Electrotechnical Commission, IEC-TC106). Il presente articolo vuole fornire una descrizione della tecnologia WPT e delle sue principali applicazioni, nonché delle metodologie standardizzate per la valutazione dell’esposizione ai campi elettromagnetici generati dai sistemi WPT secondo i requisiti della normativa tecnica.