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Bisher werden nur wenig Autos per Induktion
geladen, da die hierfür nötige Infrastruktur noch nicht
flächendeckend verbreitet
ist und die Kosten die Vorteile bisher nicht aufwiegen. So werden
E-Mobile nach wie vor mit Steckern geladen, welche mit Leistungen um
die 20 Kilowatt die Akkus mit Strom versorgen. Dies ergibt eine
Ladezeit von ca. 4,25 Stunden bei einem Auto mit 85 kWh Akku
(vergleichbar Tesla
Model S).
Jedoch
versuchen sich erste Länder und Unternehmen an Pilotprojekten, mit
welchen das induktive Laden weiter erforscht werden soll. Dabei
unterscheiden sie diese Konzepte in zwei Kategorien: Das
induktive Laden im Stillstand und das induktive Laden in fahrenden
Fahrzeugen.
Induktives Laden im Stillstand:
Diese Methode des Ladens wird bereits verwendet
und wird in den kommenden
Jahren weiter an Berühmtheit gewinnen. Die dazu benötigte
Technologie ist schon seit vielen Jahren entwickelt und wird bereits
regulär in
Handyladegeräten oder elektrischen Zahnbürsten angewandt. Eine
Skalierung ist somit durch die bereits gewonnene Erfahrung einfacher
geworden und wird beispielsweise von dem
US-Unternehmen
Qualcomm bereits erforscht. Dieses Projekt geschieht in Kooperation
mit der Universität von
Auckland, beschränkt sich jedoch nur auf die stationäre Aufladung.
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Induktives Laden in Bewegung:
Die Versorgung von Fahrzeugen während
der Fahrt erweist sich bisher als schwieriger. Nicht nur,
dass viele Kilometer an Straße für die effektive Ladung
eines Fahrzeuges mit der Technologie nachgerüstet werden
müssten. Sondern auch die benötigte Leistung, welche diese
Systeme liefern sollten, muss so hoch sein, dass mehr als
nur die zum Erhalt der Geschwindigkeit genutzten Energie
übertragen wird. In bisherigen Systemen wird hierfür ein
Leiter im Boden vergossen, welcher die elektrischen
Schwingungen transportiert. Da hier jedoch aufgrund der
ungenauen Platzierung von Sende- und Empfängerspule und des
damit verbundenen großen Luftspalts keine hohen Ströme
übertragen werden können, wird von der Universität Auckland
ein anderer Ansatz verfolgt.
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Abbildung 1:
E-Quckie |
| Sie forschen an vielen kleinen, runden Spulen, welche
direkt unter dem Elektromobil an- und abgeschaltet werden.
Dadurch erhoffen sie sich eine Übertrageleistung von bis zu
30 Kilowatt zu erreichen, was sich drastisch von den 1-20
Kilowatt, welche mit einer einfachen Übertragerleitung
(vergl. Abb. 1) zu erreichen wäre. Dies würde eine
effektive Ladung während des Erhalts der Geschwindigkeit
ermöglichen. |
Überschlagsrechnung:
Angaben für einen
Tesla Model 3
Für einen Akku mit 85 kWh müsste selbst bei einer unrealistischen,
linearen Aufladung das Auto bei 30 Kilowatt Empfängerspulenleistung
8,5 Stunden auf dieser Autobahn fahren, um den Akku komplett zu
laden.
Viele Elektroräder besitzen heute einen
Magnetstecker, welcher es ihnen ermöglicht, in sekundenschnelle und
ohne perfekte Platzierung die Ladeverbindung herzustellen. Diese
Magnetstecker verhindern außerdem Schäden an Fahrrad, Kabel oder
Mensch, sollte eine Person über das Kabel stolpern.
Abbildung 2: Magnetstecker eines Elektrofahrrades
In Abbildung 1 ist der E-Quickie zu sehen,
welcher von Studierenden bereits mit der kontaktlosen
Energieübertragung von SEW betrieben wird. Dieser ist in der Lage,
seine für die Fahrt benötigte Energie nur über Induktion zu
erhalten. Auf Grundlage dieser Kooperation soll auch die E-Rikscha
mit der kontaktlosen Energieübertragungstechnik erweitert werden.
Die Entwicklung des Aufbaus wurde dabei in der
Bachelorarbeit von Herrn Mahdawi entwickelt und durch Herrn
Gökce in seiner
Bachelorarbeit mit einem elektrischen Antrieb ausgestattet.
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