UnIndCha – Entwicklung einer universellen Ladestation

Die Reichweite elektrisch angetriebener Fahrzeuge wird durch die Batteriekapazität begrenzt. Mobile induktive Ladestationen ermöglichen, die Fahrzeugbatterie unterwegs einfach und kabellos aufzuladen. Im Rahmen eines Forschungsprojekts zum Entwurf induktiver Ladesysteme erforschten wir die Möglichkeiten zur Verbesserung der kontaktlosen Energieübertragung. Die Komponenten wurden dazu in analytischen und Finite-Elemente-Simulationen untersucht. Ziel war die Realisierung einer interoperablen Ladestation mit möglichst hoher Toleranz bei der Fahrzeugposition.

Thema

Damit eine induktive Ladestation im öffentlichen Raum effizient genutzt werden kann, muss sie interoperabel mit unterschiedlichen Fahrzeugspulen (Sekundärseiten) sein. Die zwei geläufigsten Spulentopologien (Zirkular und Doppel-D) erzeugen jedoch bei optimaler Positionierung übereinander zwei zueinander inkompatible magnetische Felder. Zusätzlich müssen ein hoher Wirkungsgrad für verschiedene Fahrzeuge (Luftspalt) und Parktoleranz garantiert werden. Dabei sind zeitgleich normative Vorgaben einzuhalten.

Im Rahmen des Forschungsprojekts wurden mittels Simulationen und dem Bau dreier Prototypen Lösungen für die beschriebenen Anforderungen erarbeitet. Als Ergebnis wurde eine 10 kW DDQ-Ladestation entworfen, die beide Spulentopologien bedienen und dabei sämtliche Vorgaben in Normalposition und bei Maximalversatz erfüllen kann.

Desweiteren wurde an einer Methodik zum Entwurf interoperabler Ladestationen geforscht, die die automatisierte Auslegung, Analyse und Bewertung einer für eine gegebene Spulenkombination und für gewisse, selbst definierte Systemanforderungen am besten geeigneten Schaltung einschließlich der Kompensationseinrichtungen ermöglicht.

Informationen

Dieses Forschungsprojekt wurde im Rahmen des bayerischen Förderprogramms „Elektromobilität und innovative Antriebstechnologien für mobile Anwendungen“ durch das bayerische Staatsministerium für Wirtschaft und Medien, Energie und Technologie gefördert.

  • Laufzeit: November 2016 – Januar 2020
  • Projektträger: Bayern Innovativ GmbH
  • Förderkennzeichen: EMA-1511-0004

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