Neues System lotst Elektroautos zum Ladepunkt
Stuttgarter Forscher entwickeln Parksystem für induktives Laden
Damit induktives Laden funktioniert, muss das Elektroauto an einem ganz bestimmten Punkt stehen. Das neue System BIPolplus soll helfen, diesen zu finden.
Quelle: picture alliance / dpa
Stuttgart - Ein neues System soll Elektroautos dabei helfen, den richtigen Stellplatz zum kabellosen Laden zu finden. Es trägt den Namen "BIPolplus" und stammt von Forschern des Instituts für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen (IVK) an der Universität Stuttgart. Im Vergleich zu existierenden Lösungen soll die neue Variante kostengünstiger und weniger witterungsanfällig sein.
Beim sogenannten induktiven Laden wird der Akku eines Elektroautos nicht per Kabel, sondern über eine Ladespule im Parkplatzboden aufgefüllt. Damit das funktioniert, müssen Fahrer ihr Auto allerdings am genau richtigen Punkt abstellen. BIPolplus unterstützt den Fahrer dabei mit zwei Magnetfeldsensoren am Unterboden des Autos. Nähern sie sich der Ladespule auf weniger als 1,5 Meter, berechnen sie automatisch deren exakte Position. Der Fahrer sieht dann auf einem Display im Cockpit, wo sein Auto gerade ist und wohin er es manövrieren muss.
Das in Stuttgart entwickelte System arbeitet mit einem anderen magnetischen Verfahren als herkömmliche Lösungen. Störungen durch Metallteile und andere dämpfende Materialien am Fahrzeug seien damit ausgeschlossen, sagen die Forscher. Ladespule und Fahrzeug brauchen außerdem keine Sichtverbindung - Schnee oder Nebel sollen damit kein Problem für das System sein. Bis BIPolplus wirklich in Elektroautos zum Einsatz kommt, könnte aber noch etwas Zeit vergehen: Bisher existiert das System nur als Prototyp.
Ich will doch hoffen, dass das mein Auto alleine kann, wenn es einmal so weit ist.
Da wird wieder Schritt 2 vor Schritt 1 gemacht. 😆 Aber Studenten müssen halt beschäftigt werden.
Da weisst Du aber sicher auch nicht warum Du diesen Kommentar ablässt.
Sollte das System ein gute Lösung sein und Anerkennung finden, dann muss
dies ja in die Fahrzeugkonstruktionen einfliessen.
Sie haben 'ne fünfte Maxwell'sche Gleichung gefunden? Ansonsten sind die elektromagnetischen Verfahren nämlich immer identisch - eben über ein zeitlich änderndes Feld.
Sind sie nicht, solange noch ein Luftspalt vorhanden ist. Außerdem ist auch die Permeabilität im Schirm- oder Kernmaterial endlich, auch ohne Luftspalt hat man nur idealisiert einen Kopplungsfaktor von 1, real hingegen nicht. Kann allenfalls sein, dass man es als vernachlässigbar bezeichnet, "ausgeschlossen" jedoch ist an der Stelle sachlich falsch, und sollte besonders im Sprachschatz eines Forschers nur sehr selten bemüht werden.
Braucht es auch sonst bei induktiver Kopplung nirgends, ein Ferritkern ist auch ziemlich undurchsichtig. Ist hier aber irreführend, da das Fahrzeug ja doch direkt auf der Ladespule stehen muss, bzw. das System den Fahrer für die optimale Position einweist. Ich weiß ja nicht, ob man bei Deckungsgleichheit mit ein paar Zentimeter Abstand von fehlender Sichtverbindung sprechen kann...
Die genaue Positionierung hat den Vorteil, Primär- und Sekundärseite dicht aneinander (bzw. übereinander) bringen zu können und somit Streufelder und -verluste zu vermeiden, bisher hat man dafür eher eine größere Primärspule gewählt, innerhalb derer die Positionierung der (keineren) Sekundärspule über einen weiten Bereich egal war. Das "neue System" ist in dem Sinne anscheinend lediglich eine Positionierhilfe. Ist ein konstruktiv anderer Ansatz als bspw. Kopplung auf der Höhe des Nummernschildes, bei der die Primärspule anhand des Sekundärabnehmers ausgerichtet wird, aber beileibe kein "anderes, magnetisches Verfahren", nur weil die Feldebene 90 Grad gedreht ist.
Gruß
Derk
Ganz tolle Idee ... wer bezahlt die Verlustleistung ? - der Wirkungsgrad ist doch bei großen Abständen wie der Bodenfreiheit von PKWs oder SUV extrem schlecht.
Die Idee mit induktivem laden von Autobatterien hatte ich schon vor einem Jahrzehnt, hätte ich das mal patentieren lassen 😆
Meine idee ging soweit, dass bei erfolgreichem "Andocken" wie bei "Carrera-Bahn" Autos eine kleine Vorrichtung unterm Auto etwas weiter nach unten abgelassen wird um den Abstand zur Spule zu verringern für geringere Verluste...
Hast Du da zufällig Zahlen zu? 😉
Vor ca. 11 Jahren lag man da ungefähr bei 80-85% bei 30 cm Abstand, 1 kW übertragener Leistung, 100 kHz Betriebsfrequenz*.
Beim Wirkungsgrad nicht vergessen: Die induktive Übertragung beinhaltet bereits die DC-Wandlung auf die zum Laden erforderliche Spannung. Dem Kabel ist ein AC/DC-Wandler (Schaltnetzteil) dafür nachgeschaltet, welcher ebenfalls nicht so ganz verlustfrei arbeitet - Größenordnung ~90%. Das induktive System ist da zahlenmäßig zwar unterlegen, aber der Abstand ist nicht so riesig wie er gerne dargestellt wird.
*http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?arnumber=1355378
Ein zufriedenstellender Wirkungsgrad kann über die Erhöhung der Frequenz erreicht werden.
Ein größeres Problem beim induktiven Laden als der Wirkungsgrad stellt die Personengefährdung dar. Was passiert, wenn ein Mensch mit einem Herzschrittmacher dem Ladesystem zu nahe kommt?
Ohne automatisch abschaltbare Zwischenraumüberwachung werden solche Anlagen wohl nicht zugelassen werden. Da wird einiges an Aufwand erforderlich sein.
Mit Kabel ist erheblich besser wei es dann kein Magnetfelt braucht -und keine Verlusste :-)
Solange solche Themen täglich mit Inhalt gefüttert werden können, macht induktives Laden bestenfalls zu Hause Sinn. Und da brauche ich es eigentlich nicht, weil eine Ladestation mit fest installiertem Kabel bereits sehr komfortabel in der Handhabung ist. Im öffentlichen Bereich ist das momentan ziemlich unbrauchbar, weil viele Autofahrer die Ladeplätze trotz Beschilderung nicht respektieren. Mit Ladekabel ist man da etwas flexibler.
Kabel ohne Verluste?
Naja, so ganz auch nicht.
Induktiv liegt der Wirkungsgrad meines Wissens auch so um 98%.
...was nützen einem die schönsten und ausgeklügelsten Systeme, wenn dann der neidische oder egoistische Verbrennerfahrer darüber parkt....?!?!? 😉
...wünsche weiterhin viel Spass in Deutschland.
.... und ich frag mich tatsächlich, warum keine zweite Steckdose im Fahrzeugboden und eine Robotervorrichtung im Erdboden ganzheitlich betrachtet nicht günstiger wären??..
Steht ein E-Fahrzeug "tankbereit" auf einer Tankparkfläche, geht eine regendichte Erdbodenabdeckung zur Seite, und der in 3 Dimensionen bewegliche Stecker findet die am Fahrzeugboden befindliche Steckdose und der Kontakt wird automatisch geschlossen.
Das Andocken im Weltraum zwischen Raumstation und Versorgungsschiff funktioniert auch.
Stromübertragung dann ohne nennenswerte Verluste.
...aber mich fragt ja keiner...😆😆😆
Möglichkeit 2:
Nicht das Auto muss rangieren, sondern die Spule, die der Stromlieferant ist; und zwar in 3 Dimensionen, damit der Spalt zwischen "Stromsender" und "Stromempfänger" gegen null geht (Technik steckt dann nicht in 1.000.000 Autos, sondern in 10.000 Ladestationen).
MfG RKM