Volvo News
Volvo erforscht kontaktlose Aufladung für Elektroautos
Um Elektroautos alltagstauglich zu machen, muss die Aufladung der Akkus mühelos vonstatten gehen. Zahlreiche Automobilhersteller und Energieunternehmen forschen bereits an Smart-Grid-Lösungen, die eine kontaktlose Aufladung von Elektroautos gewährleisten und das gesamte Stromnetz im Haus integrieren sollen.
“Mit diesem Projekt verfolgen wir das Ziel, die Nutzung so einfach wie möglich zu machen und dadurch die Alltagstauglichkeit eines Elektrofahrzeugs zu erhöhen”, erklärt Johan Konnberg, Projektmanager der Special Vehicle Abteilung bei der Volvo Car Corporation. Jetzt hat der schwedische Hersteller Volvo und das belgische Unternehmen Flanders Drive ein neues Entwicklungsprojekt gestartet, bei dem ein induktives Ladesystem entwickelt wird. Neben Flanders Drive und Volvo beteiligen sich mit dem Bushersteller Van Hool und dem Straßenbahnproduzenten Bombardier auch zwei belgische Staatsunternehmen an dem Projekt.
Die Entwicklungspartner machen sich das Induktionsprinzip zunutze, das bereits 1831 von Michael Faraday entdeckt wurde, das Prinzip ist im Grunde genommen recht einfach.
Stromzufuhr ohne Stecker und Kabel
Unter dem Bodenbelag wird eine Platte eingelassen, in der sich eine elektrische Spule (Erregerspule) befindet. Diese Erregerspule wird von einer externen Stromquelle mit Spannung beaufschlagt, was zu einer ständigen Magnetfeldänderung führt. Das Gegenstück dazu, eine zweite Spule, befindet sich in der Bodengruppe des Elektroautos, in diesem Fall in der eines Volvo C30 electric. Die ständige Magnetfeldänderung in der Erregerspule verursacht eine Magnetfeldänderung in der zweiten Spule, die sich im Fahrzeug befindet und induziert dort eine elektrische Spannung. Die so erzeugte Spannung wird an die Hochvoltbatterie des Volvo C30 electric abgegeben und lädt diese auf.
Der eigentliche Energietransport verläuft völlig kontaktlos, was den Umgang erleichtert und für größtmögliche Sicherheit sorgt. Ein Konverter wandelt den Wechselstrom in Gleichstrom um, damit die Fahrzeugbatterie des Volvos aufgeladen werden kann. Die Ladezeit der Batterie des Elektroautos, mit einer Kapazität von 24 kWh, beträgt laut Volvo für den C30 electric etwa 80 Minuten. Dann soll dem Fahrer eine Reichweite von bis zu 150 Kilometer zur Verfügung stehen.
Noch in diesem Jahr sollen die ersten 250 Einheiten des Elektroautos von Volvo an ausgewählte Kunden ausgeliefert werden, um noch bessere Erkenntnisse in puncto Alltagstauglichkeit zu gewinnen. Ein bis zwei Jahre später könnte eine Serienproduktion für den Volvo C30 electric beginnen von dem alle Kunden profitieren würden. Bildergalerie Volvo C30 Electric
Quelle: Emissionslos
Das wäre ein wichtiger Schritt in Richtung Energieverschwendung mit alternativen Antrieben.
Ein Transformator (und mehr ist das "Forschungsprojekt" nicht) ist verlustbehaftet und der in der Gesamtumweltbilanz hauchdünne Vorteil der E-Autos gegenüber den Verbrennern geht dahin.
Der Ladeuntersetzer reduziert den Anschaffungspreis des Fahrzeuges übrigens um einen Negativbetrag und sorgt somit für einen zusätzlichen Kaufanreiz.
Besonders praktisch ist auch das Aufladen an die bereits reichlich vorhandenen Ladeuntersetzer zu binden, anstelle ein seltenes Spezial-Kabel für eine der wirklich unüblichen Steckdosen einzusetzen.
Was man sich nicht alles einfallen lässt, um auch einen Teil der Forschungsmilliarde abzuzocken ...
Moin Emissionslos,
die induzierte Feldstärke bei einem geteilten Trafo nimmt leider Quadratisch mit der
Distanz ab.
d. h. 2 cm Abstand ermöglicht nur noch 1/4 Übertragungsleistung.
Bei einer Batterie von 24 KWh benötige ich 18 KWh in einer Stunde
( ohne Berücksichtigung des Wirkungsgrades ).
( 18 KW / 400 V x 1,73 = 26 Ampere ) x 4 = 104 Ampere!
Selbst 26 Ampere kann mein Hausanschluß nicht liefern!!!!
Es gibt immer wieder Firmen, welche einen Wirkungsgrad von 90% erreichen wollen,
aber nähere Details sind nicht verfügbar 🙄
Also kann ich "pleindespoir" nur zu stimmen 😊
Schönen Gruß
Die benötigte Stromstärke mal beiseite gelassen.....das Magnetdfeld,das hier entsteht,grillt doch jede EC-Karte und was man noch so an Plastekärtchen im Geldbeutel hat,falls man während eines Ladevorgangs zum Auto geht....
Und besonders gut ist so ein starkes magnetfeld auch nicht gerade für den menschlichen Körper....
Innovation in allen Ehren,aber das is einfach Schwachsinn.... 🙄
Greetz
Cap
Ein EUROPAWEIT GENORMTES (!) Ladekabel mit Standard-Stecker für max. 16A.
DAS ist der Ansatz an dem man forschen sollte!
Die restlichen Millionen können in die Entwicklung von Batterien gesteckt werden!
Und nicht in brummende Magnetismusmonster mit Wärmeverlusten, Eisenverlusten, Kupferverlusten..
Gleichrichter usw...
Den Gesamtwirkungsgrad der Anlage kann man nur erraten 🙄, ich würde etwa 30% tippen. 😜
Warum nehem die ned eigentlich diese Stecker?
http://www.germanhaloclan.de/img/hardware/strom/16-32.JPG
oder
http://www.kaufengel.de/.../..._16A_Gummistecker_1_Stueck_651187_g.jpg
Damit kann JEDER sein Auto laden!
So schlimm ist das nicht mit den Ladeverlusten, die 30% gibt's vielleicht in der elektrischen Zahnbürste von 1950 😆 😆
Beim BWM/Siemens-System hat man > 90% Wirkungsgrad bei der der Leistungsübertragung vom Stromnetz über alle Komponenten bis zur Batterie (Abstand 15 cm)
Das ist nur minimal weniger als Stromnetz => AC/DC Umwandler und Kabel => Batterie über kabelgebundenes Laden - und je nach Standort eine prinzipiell interessante Alternative (z.B. Taxibetrieb etc)
Der Unterschied Kabel / Kabellos wird vielleicht 2-3% betragen maximal - wenn man > 90% Effizienz hat inkl AC/DC Wandlung - dann ist der Übertragungsweg Kabel <=> Induktion offensichtlich nicht so wichtig
Geht bei resonanten Übertragern deutlich besser - und der hier bemühte Vergleich mit einem einfachen Transformator hinkt da etwas... 😉
Eigentlich braucht man an der Stelle das Rad - oder die Lademethode - gar nicht neu zu erfinden, es würde genügen das Althergebrachte zu optimieren - denn kontaktlose Ladeverfahren für PKW gab es bereits vor längerer Zeit, ein Beispiel wäre GMs Magne Charge. Hat sich im Normungsverfahren dann aber nicht gegen den handelsüblichen Stecker durchgesetzt.
Das grillende Magnetfeld für EC-Karten - nunja, die gängigen Kreditkarten sollten eine Koerzitivfeldstärke von ca. 320 kA/m (4000 Oe) haben. Wenn die Ladeschaltung es schaffen sollte, bei den räumlich bedingten Abständen (man legt sich ja nicht samt Portemonnaie zwischen Primär- und Sekundärspule) durch verschiedenen Blechlagen hindurch diese Karten zu löschen - dürfte das dann ein recht kurzer Ladevorgang werden, und das Fahrzeug wird gleichzeitig diebstahlsicher am Ort gehalten 😉.
Gruß
Derk
Moin Derk,
wie erwartet, keine vernünftigen Aussagen!
1.
Ich meine, man muß es anders interpretieren:
- Für den gewählten Ladeabstand, z.B. 2cm (25% Nutzleistung), ist es heute
möglich, einen Übertragungswirkungsgrad von ...bis ..zu 98% zu erzeugen.
- Entspricht einem Trafo, ok, da die Resonanz-Wandler-Elektronik etwas schlechter ist,
dafür erheblich kleiner und leichter!
2. EC-Karten halten mit ihren Magnetstreifen den kleinsten Magneten nicht aus!!!
- selbst erlebt, ärgerlich und warten auf das neue Plastikgeld.
Schönen Gruß
Darf ich mal kurz an der ersten Satz des Threadbeginns erinnern:
1.
Es müssten sicher noch viel wesentlichere Dinge entwickelt und umgesetzt werden, "um Elektroautos alltagstauglich zu machen".
2.
Durch eine propietäre (also herstellergebundene) Lösung, die sich zwar in der eigenen Garage, aber nirgends sonst befindet, wird dieses Ziel " Aufladung der Akkus mühelos" ganz sicher nicht erreicht.
3.
Der Wirkungsgrad mag so toll sein wie er will - er wird unter 1 bleiben und jedes Watt Verlust summiert mit (irgendwann mal vielleicht) Millionen Nutzern wird das unlösbare Energiebereitstellungsproblem verschärfen.
(ähnlich: Standby-Schaltungen und Steckernetzteile)
4.
Ein Ladekabel mit CEE-Steckern kann man für wenig an jeder Ecke kaufen - aber daran lässt sich für die Autofirmen nichts verdienen. Also muss wieder ein Mumpitz hochgefeiert werden, der angeblich nie kaputt geht und einen Tag nach Ablauf der Garantiezeit in den Pertinaxhimmel abräuchelt - und den Kunden ist wieder um einige Euronen ärmer macht.
Aber es wird nichts helfen:
Alles was neu, elektronisch und computergesteuert ist, einige unerklärbare Abkürzungen und englische Sprachbrocken enthält muss einfach gut sein - schliesslich kam das im Fernsehen und es haben amerikanische Wissenschaftler entwickelt.
Das ist Fortschritt im Sinne von "zum davonlaufen"
Auch ein Kabel erreicht keinen Wirkungsgrad von 100%, den gibt es nur bei Supraleitern.
Ich hab mal nachgesehen beim Siemens/BMW System, aktueller Stand ist
Laden über Induktion knapp über 90% Effizienz (Stromanschluss => Akku)
Laden über Kabel 93% Effizienz (Stromanschluss => Akku)
Schon sehr dicht beeinander..... vor allem relativiert sich der Unterschied noch mehr bezogen auf die Gesamteffizienz des E-Autos.
Induktives Laden zu standardisieren ist eigentlich trivial - auch nicht schwerer als sich auf einen Stecker zu einigen 😆
Gerade für Ladestationen mit viel Publikumsverkehr eine durchaus interessante Sache - in UK z.B. gibts bei Malls inzwischen gerne Ladeterminals - und auch sonst immer mehr auf Parkflächen.
http://www.bfs.de/de/elektro/nff/vorkommen.html
Siemens/BMW System ist deutlich unter 6 MicroTesla im und ums Auto - damit man mal einen Vergleich hat obige Tabelle.
Gegrillt wird da nichts selbst wenn man beim Laden drinnenbleibt - Arbeitsplätze dürfen ~ den 400-fachen Wert haben (2 Tesla am Kopp!)
Auch ein elektrischer Rasierer mit weitaus höherem Magnetfeld (direkt am Kopf!!) grillt seine Benutzer nicht.
Wenn man sich Systeme anschaut, die Volvo in ihrer Firmengeschichte Entwickelt haben, so waren da sehr viele offene Patente bei. Ich schätze mal, so viel Vertrauen habe ich in die Firma, dass auch hier wieder verpennt wird die Leute über den Tisch zu ziehen. 😉 Wenn die Wirkungsgrade ähnlich denen von BMW/Siemens sind, dann wäre das eine nette Sache. Bei Einkaufen auf den Parkplatz fahren, möglicherweise per Bluetooth vom Fahrzeug eine Kennung an die Ladesteuerung schicken, während des Einkaufens laden lassen und bequem per Rechnung oder Prepaid bezahlen. Es wird wohl ein paar Jahre dauern, aber irgendwann haben sich alle auch auf genormte Flüssigtreibstoffe und deren Zapfmöglichkeiten geeinigt. Dann sollte sowas auch beim Strom kommen. 😉
Ich kann Deiner Interpretation nicht folgen...
Was haben 2 cm Abstand mit 25% Nutzleistung zu tun, und was genau ist beim Resonanzwandler kleiner und leichter? Wenn der nicht-resonante Trafo auch bei größeren Luftspalten auf Wirkungsgrade besser als resonante Systeme käme - wäre das super, würde mir derzeit Einiges an Arbeit erleichtern. Ist aber nicht der Fall... 😉
Du vergleichst gerade Permanentmagneten mit Wechselfeldern in Leiterumgebung und lässt Abstände und Abschirmungen außer Acht. Ja, der kleine Magnet kann im Direktkontakt oder sehr dich dran die Karte ummagnetisieren und damit löschen. Stromstärken im dreistelligen Bereich in einem Kabel können das auf eine Entfernung im Meterbereich nicht. Die Rechnung dazu führt nur ein wenig zu weit vom Thema weg, fürchte ich.
Die Zusammenfassung wird der Komplexität des Themas vielleicht nicht ganz gerecht... 😉
Wenn Du Dich besser fühlst, wenn es von einem deutschen Wissenschaftler kommt: A. Esser, "Contactless charging and communication system for electric vehicles", 1995, ist seinerzeit bei Daimler-Benz entstanden.
Gruß
Derk
Apfel-Birnen-Vergleich!
Der Vergleich nur Kabel zu nur Induktion ohne sonstige Wandlerverluste ist eine Aussage!
Je mehr Komponenten dazugepanscht werden, umsomehr "unauffälliger" wird der einzelne Posten.
7% Differenz sind übrigens nicht "nah beieinander" , sondern Verschwendung!
... aber es wird immer Leute geben, die schönrechnen ...
Wieso Apfel-Birnen-Vergleich?
In den Zahlen stecken alle Verlustleistungen beider Systeme. Kein Stecker, kein Kabel oder sonst irgendeine Komponente arbeitet verlustfrei. Bei der herkömmlichen Variante sind es 7% Verlustleistung, bei der induktiven Variante sind es <10%. Ich finde <3% Differenz für ein deutlich einfacher zu handhabendes System nicht schlecht.
Allerdings bleibt bei beiden Systemen eines bestehen: Die sch..ß Gesamtökobilanz von Elektroautos. Durch die Produktion und Verwertung der Akkus ist es wie mit der Energiesparlampe: preiswert im Unterhalt, geringe Umweltbelastung während des Betriebs, katastrophale Umweltbilanz bei der Produktion, der Entsorgung und bei Schäden und unverhältnismäßig teuer in der Anschaffung.
Auch die Forderung nach einer Million E-Autos ist leider wieder ein Klimahysterie-motivierter Schnellschuss ohne sich mal Gedanken über den Gesamtprozess gemacht zu haben. Ähnliches mit der Forderung der NRW-Grünen bis 2017 aus der Atomenergie auszusteigen. Zu Gunsten von Kohle etwa? Oder rein ökologisch? Aber wer soll das bezahlen außer ein paar gut betuchten Menschen und den teils überbezahlten Politikern? Zur Zeit geht leider nicht viel am ökologisch erzeugten Alkohol oder Gas vorbei. Dass man dann statt eines Direktantriebs auf einen insgesamt verlustfreieren "Range-Extender" Antrieb mit Generator und Elektromotor umstellt wäre ein sinnvoller Schritt. Der Verbrennungsmotor bleibt aber in seiner Gesamtökobilanz unerreicht gut.