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Universität Stuttgart erforscht kabelloses Laden während der Fahrt

27.01.2023 in Aufladen & Tanken | 21 Kommentare

dynamisches-induktives-laden

Bild: Universität Stuttgart

Auf dem Campus der Universität Stuttgart können E-Fahrzeuge auf einer 20 Meter langen Teststrecke während der Fahrt induktiv, also kabellos geladen werden. Das Projekt ist Teil des MobiLab-Vorhabens „Forschungsstraße: Dynamisches Laden und sichere Energieversorgung“.

Laut der Universität sind bei dem induktiven Laden auf der Teststrecke Wirkungsgrade von mehr als 90 Prozent realisierbar. Entwickelt wurde die technische Vorrichtung von einem Forschungsteam des Instituts für Elektrische Energiewandlung (IEW) unter der Leitung von Professorin Nejila Parspour. „Mit diesem hohen Wirkungsgrad haben wir einen Meilenstein beim induktiven dynamischen Laden erreicht“, so Parspour. „Wir kennen kein System, das ähnlich effizient ist.“ Neben dem IEW ist auch das Institut für Energieübertragung und Hochspannungstechnik (IEH) der Universität in das Projekt eingebunden.

Die 20 Meter lange Teststrecke befindet sich auf dem Campus Vaihingen und besteht aus 40 einzelnen Spulenelementen mit einer Grundfläche von 50 auf 48 Zentimetern. Der Abstand zwischen dem Fahrzeug und den Spulen auf der Straße beträgt 20 Zentimeter.„Die Strecke erkennt die Position des Fahrzeugs über dem Spulensystem automatisch und versorgt nur die relevanten Primärspulen im Boden. Durch die magnetische Kopplung zur sekundärseitigen Spule im Fahrzeug wird Energie übertragen“, erklärt die Universität.

Die übertragene Leistung ist dem Forscherteam zufolge proportional zur sekundärseitigen Spulenfläche. „Bei gleicher Grundfläche von 0,24 Quadratmetern wird unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit kontinuierlich eine Leistung von 10 Kilowatt übertragen.“ Insgesamt biete die Teststrecke eine konstante und unterbrechungsfreie Leistungsübertragung während der Fahrt.

In einem nächsten Schritt wollen Projektleiterin Parspour und ihr Team die Technologie bei einem autonom fahrenden Campus-Shuttle der Universität Stuttgart erproben, das derzeit eingelernt wird. Dazu soll die Teststrecke zu einer Forschungsstraße auf dem Campus Vaihingen ausgeweitet werden. Ausgedehnt werden soll das Projekt zudem auf bidirektionales Laden – die Fahrzeuge könnten dann beispielsweise als Energiepuffer genutzt werden – und höhere Leistungsdichten.

Die Teststrecke zum induktiven und dynamischen Laden ist ein Teilprojekt des Reallabors MobiLab. Darin werden auch besagtes autonomes Campus-Shuttle sowie ein autonom fahrender E-Scooter entwickelt.

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Via: Universität Stuttgart
Tags: Forschung, Kabelloses LadenAntrieb: Elektroauto

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Leser-Interaktionen

Kommentare

  1. Stefan meint

    30.01.2023 um 22:44

    Vor jeder Ampel 100 m Ladestrecke und du brauchst in der Stadt keine Ladesäulen mehr :). Zumindest nicht mehr im Berufsverkehr.

    Antworten
  2. alupo meint

    28.01.2023 um 00:13

    Mich würden schon Details interessieren wie man bei einem Luftspalt von 200 mm einen Wirkungsgrad von mehr als 90% hinbekommen will (Frequenz, SiC Transistoren für jede Spule (alle 25 cm?)). Auch wie verhält es sich mit dem Wirkungsgrad wenn der Fahrer z.B. 50 cm mehr nach links oder rechts abdriftet.

    Aber aus Umweltgründen wäre es interessant zu wissen, wieviel Kupfer pro Kilometer Straße benötigt wird.

    Aufladen kann man den Akku mit der Leistung von 10 kW sowieso nicht, denn das benötigt man für den Vortrieb bzw. eher noch etwas mehr.

    Für eine Uni ist solch eine Forschung ok, aber bitte keine Steuergelder dafür verschwenden.

    Antworten
  3. Jörg2 meint

    27.01.2023 um 13:52

    Ob sich das für Fahrbahnen kaufmännisch sinnvoll umsetzen lässt (wie inkassiert man den Stromverkauf an eine drüber fahrende Kfz.-Kolonne?), sei mal dahingestellt.
    Aber wenn ich das richtig verstanden habe, dann wäre auch ein Parkplatz mit solcher Technik in der Lage, egal wie punktgenau das Auto abgestellt wurde, recht zielsicher und damit effektiv die Laderei zu machen.

    Antworten
  4. Eichhörnchen meint

    27.01.2023 um 10:57

    Wie kann man nur an einem so sinnlosen Zeug rumforschen. Wie die Oberleitung LKW, völlig sinnlos.
    Derweil kommt alles was man zur Energiewende braucht aus Fernost oder Amerika. Batterien und Photovoltaik Module als Beispiel genannt.
    Die würden besser mal forschen wie man ein E-Auto <20k baut mit 300km Reichweite bei 130km/h und 0°C Außen.

    Antworten
    • Herbert meint

      27.01.2023 um 11:08

      Warum gehst du nicht in die Forschung und arbeitest an so einem E Auto wie es dir vorschwebt, anstatt nur zu meckern.

      Antworten
      • Eichhörnchen meint

        27.01.2023 um 11:15

        Der David würde jetzt die Whataboutism Keule auspacken ;-).

        Antworten
        • GrußausSachsen meint

          27.01.2023 um 11:21

          Gut dass Du nicht der David bist. Guter Konter. 😉
          Außerdem ist es ja erklärtes Ziel der OEM Deine Kundenwünsche umzusetzen und nicht Dich mit dran arbeiten zu lassen.

        • Herbert meint

          28.01.2023 um 02:09

          Die Uni Stuttgart ist eben der falsche Ansprechpartner für deinen Wunsch nach einem bezahlbaren BEV. Ich vermute mal stark, dass du nicht die nötigen beruflichen Skills mitbringst um an einer Lösung mitzuarbeiten, also richte deine Anfrage direkt an die Auto Hersteller. Nur meckern weil du nicht über den nötigen Horizont verfügst, reicht leider nur für deinen Stammtisch.

      • Eichhörnchen meint

        27.01.2023 um 11:29

        In D stimmt einfach der Focus nicht.
        Guck mal USA, Inflation Reduction Act. Da wird jetzt gebolzt, Batterien, E-Autos, Photovoltaik, Windräder und alles was dazu gehört wird massiv gefördert.

        Hierzulande erzählt unsere Industrie e-fuel Märchen und man lässt unsere klugen Köpfe an so einem Schwachsinn forschen. (geht wahrscheinlich nur um Fördergelder für den Lehrstuhl).

        Langstrecke fahren und Schnellladen, diese Frage hat die Fa.Tesla im praktischen Einsatz vollumfänglich gelöst. Das kann man kopieren und probieren im Detail besser zu machen.

        Antworten
        • MAik Müller meint

          27.01.2023 um 11:32

          @Eichhörnchen genauso ist es! Das Sytsem tesla ist doch GÜNSTIG und gut. Noch etwas die Ladeleistung steigern und gut is.
          Ich denke die Amerikaner machen das. Auf so komplizierten Kram stehen die nicht.

    • Lorenz Müller meint

      27.01.2023 um 12:02

      Wüsste nicht was man an diesem Projekt kritisieren könnte. Nur weil die Universität Stuttgart das kabellose Laden erforscht, bleiben die anderen von dir genannten Punkte ja nicht außen vor.
      Induktives Laden während der Fahrt erlaubt es viel kleinere Batterien zu verbauen, was enorm viele Ressourcen ersparen könnte, vor allem im Schwerlastverkehr. Statt 600-700kWh Batterien könnten Zugmaschinen dann mit 200kWh auskommen.

      Und man darf nie vergessen, die Erkenntnisse die man bei solchen Projekten erlangt, werden oft dann auch für andere Technologien eingesetzt.

      Antworten
      • Duesendaniel meint

        27.01.2023 um 14:30

        Volle Zustimmung. Solche Erkenntnisse kommen aber erst, wenn man mit offenem Geist an die Sachen ran geht und sich auch ein wenig mit der Materie beschäftigt. Die meisten Menschen machen leider schon zu, wenn sie nur die Worte ‚Forschung‘ oder ‚Veränderung‘ hören.

        Antworten
        • Herbert meint

          28.01.2023 um 02:15

          Vor allem sind es Tesla Fans die sich gegen „Forschung“ aussprechen, weil in deren Augen ja alles bei Tesla schon in besser vorhanden ist, bzw. was Tesla nicht hat auch nicht erforscht zu werden braucht.
          Religion statt Wissenschaft, quasi.

      • Pferd_Dampf_Explosion_E meint

        27.01.2023 um 14:52

        Ebenfalls volle Zustimmung; hier wird für relativ kleines Geld jungen Menschen ermöglicht, sich in neue Themengebiete einzuarbeiten. Gut ausgebildete, motivierte junge Leute waren und sind die Basis für unseren Wohlstand.

        Antworten
        • OnlyAFoolUsesGoogleAndroid meint

          27.01.2023 um 22:26

          „relative kleines Geld“ ist immer relativ zu sehen. Wieviel Millionchen es sind habe ich nicht auf die Schnelle gefunden. Aber du hast es gut umschrieben, es ist mehr ein nette Spielewiese zu Ausbildungszwecken und vielleicht nicht in Stuttgart oder München, aber zumindest in den strukturschwacheren Regionen im Verhältnis zu den übrigen Jobs sogar noch sehr gut bezahlt.

      • Hans Meier meint

        27.01.2023 um 16:20

        Es gibt da nichts mehr zu forschen, wurde alles schon vor Jahren geprüft, die Pioniere damals hatten diese Ideen logischerweise auch schon… zu teuer / schlechter Wirkungsrad / Unklarheit Winter, Eis und Herzschrittmacher / Induktionsgerät im Auto / … hier gehts vermutlich mehr ums abgreifen von Fördergelder, finde ich noch spannend das Deutschland da weiterhin Geld rausknallt für nichts und dort wo man „dabei“ sein sollte ist man immer zu spät. „Fortschritt durch Technik“

        Antworten
        • Lorenz Müller meint

          27.01.2023 um 20:46

          Na wenn der Herr Meier sagt, dass da nichts mehr zu forschen gibt, dann ist das wohl so. Mit der Einstellung wären wir immer noch im Mittelalter…

        • Hans Meier meint

          27.01.2023 um 22:02

          Physik lässt sich nunmal nicht überlisten, genauso wie beim Wasserstoff, da können die Forscher solange forschen bis sich die Sonne verabschiedet. Und nein, es bringt Deutschland keinen Meter voran an was hier geforscht wird. Forscht lieber mit diesen Forschern an der Railgun rum, die könnte in Zukunft vielleicht noch wichtig werden…

        • Lorenz Müller meint

          28.01.2023 um 14:23

          Absoluter Käse was du hier von dir gibst. Alleine durch die Form und die Anordnung der Spulen konnten über die letzten Jahre erhebliche Fortschritte in der Zuverlässigkeit, Übertragungsrate und Effizienz erzielt werden.
          Viele deiner genannten Punkte sind heute schon nicht mehr aktuell, Eis und Schnee spielen keine Rolle und dass die Spulen Probleme bei Herzschrittmachern verursachen ist längst widerlegt.
          Induktives Laden hat die Chance effizienter als kabelgebundenes Laden zu werden, da die benötigten Laderaten geringer sind, die Kabel somit auch nicht gekühlt werden müssen und auch das Auto bei direkter Verwendung der Energie wesentlich weniger Verluste hat.

        • Lorenz Müller meint

          28.01.2023 um 14:32

          @Hans Meier

          Als kleiner Denkanstoß einfach mal den Verbrauch eines Kühlschranks vergleichen. Vor 20 Jahren hat dieser mehr als das dreifache verbraucht, durch Materialforschung und Innovationen konnte man den Verbrauch trotz gesteigerter Leistung erheblich senken.
          Forschung aufgrund seiner eigenen Unwissenheit als unnötig zu bezeichnen ist daher alles andere als Zielführend.

    • OnlyAFoolUsesGoogleAndroid meint

      27.01.2023 um 22:15

      „Wie kann man nur an einem so sinnlosen Zeug rumforschen. Wie die Oberleitung LKW, völlig sinnlos.“

      Es gibt Geld dafür. So einfach ist das. Beschwere die lieber bei den Fördermittelgebern, die solche Projekte bewilligen.

      Antworten

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