Elektromobilität: Induktives Schnellladesystem vorgestellt

Forscher der TH Deggendorf entwickelten kabelloses Ladesystem mit bis zu 30 kW Leistung. Deutlich schnelleres, berührungsloses Aufladen möglich, Citroen Berlingo und Nissan Leaf dienten als Pilotfahrzeuge.

Stolze Forscher: Die Projektgruppe der THD mit Mitarbeitern der INTIS GmbH mit dem für das kabelfreie Schnellladen umgebauten Nissan Leaf und ihrer Ladestation. | Foto: THD
Stolze Forscher: Die Projektgruppe der THD mit Mitarbeitern der INTIS GmbH mit dem für das kabelfreie Schnellladen umgebauten Nissan Leaf und ihrer Ladestation. | Foto: THD
Johannes Reichel

Eine Projektgruppe der Technischen Hochschule Deggendorf (THD) hat ein induktives Ladesystem vorgestellt, mit dem sich Elektrofahrzeuge deutlich schneller als bisher kabellos aufladen lassen. Statt der bei bisherigen induktiven Ladeeinrichtungen üblichen 3,6 kW erreicht das System aus Niederbayern bis zu 30 kW. Technisch sei die berühungslose Ladeeinrichtung sogar auf bis zu 60 kW Leistung ausgelegt. Diese Funktionalität könne auch zukünftig für Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten genutzt werden, erklärte das Entwicklungsteam. Damit würde das komfortable und berührungslose Laden aufschließen zu den bisherigen kabelgebundenen Schnellladesystemen nach dem europäischen CCS- oder dem weltweit noch führenden, in Japan entwickelten CHAdeMO-Standard. Dabei lassen sich Elektrofahrzeuge mit 55 kW in einer halben Stunde bis zu 80 Prozent wiederaufladen. Vor kurzem waren allerdings CCS-basierte Ladesysteme mit Leistungen von bis zu 350 kW vorgestellt worden, von denen erste Säulen bereits im nächsten Jahr entlang der Bundesfernstraßen installiert werden sollen.

 

Die niederbayerischen Forscher haben das induktive System, das nach dem Prinzip eines Induktionsherdes per Magnetfeld und ohne zu Erhitzen und damit gefahrlos etwa für Passanten arbeitet, im ersten Schritt nach dem standardisierten CHAdeMO-Standard ausgelegt. Das größte Problem bestand laut der Deggendorfer Forscher darin, das induktive Laden in die bestehenden Systeme der Autohersteller zu integrieren. "Jedes Fahrzeugmodell ist von der Architektur des Kommunikationsnetzwerkes individuell aufgebaut und verfügt über herstellereigene Schnittstellen, die nicht offen gelegt werden", erklärten die Forscher. Dem Fahrzeug werde somit eine kabelgebundene Ladung vorgetäuscht, während der Strom über die im Unterboden integrierte Ladeplatte als Sekundärspule berührungslos übertragen und zur Hochvoltbatterie geleitet werde.

 

Der Ladevorgang startet, sobald das Fahrzeug mit einer Toleranz von Plus-Minus acht Zentimeter über der Ladeplatte platziert und der Zündschlüssel gezogen wird. Dabei hilft ein optisches Positioniersystem, das demnächst noch von einer akustischen Hilfe ergänzt werden soll. "Mit dieser Lösung ist es möglich, weltweit alle Fahrzeuge auszurüsten, die über den CHAdeMO Standard verfügen", erläuterten die Wissenschaftler. Uneingeschränkte erhalten bleibt die Möglichkeit zum kabelgebundenen Schnell- und Normalladen, ergänzten die Forscher. Im nächsten Schritt arbeite man jetzt an einer Integration in die europäischen CCS-Systeme, die etwa BMW und VW bei ihren Fahrzeugen verwenden.

 

Als bisherige Prototypen dienten mit dem weltweit meisterkauften Elektrofahrzeug Nissan Leaf ein Pkw, dessen Technik allerdings baugleich mit dem Nissan eNV200 ist sowie mit dem Citroen Berlingo ein leichtes Nutzfahrzeug, bei denen eine sogenannte "Sekundärplatte" als Empfänger des Ladestroms im Fahrzeugboden installiert wurde. Bei Überfahren der witterungsfesten und in Harz eingegossenen Primärspule im Boden wird ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt, mit dem die Energie über einen Wechselrichter übertragen wird. Der Industriepartner der TU Deggendorf Industriepartner INTIS Integrated Infrastructure Solutions GmbH habe bei der Entwicklung sehr stark von den Erfahrungen mit dem Transrapid profitiert. Beim der Magnetbahn wurden Leistungen bis zu 500 kW übertragen.

 

Neben den bisherigen Forschungsladestationen in Deggendorf in einer Tiefgarage und Teisnach im Außenbereich sind weitere Ladestationen in München, Bad Neustadt a. d. Saale und Lathen. Beim Verbundprojekt ILS - Induktives Ladesystem handelt es sich um ein Teilprojekt des Forschungsprojekts „E-WALD – Elektromobilität Bayerischer Wald“, das sich mit der berührungslosen Ladetechnik für Elektrofahrzeuge befasst.

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