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Die Induktionsladetechnologie für Elektrofahrzeuge
Aufladen durch Induktion: Beschreibung der Technologie
Die Technologie des kontaktlosen Aufladens für ElektrofahrzeugeDas induktive Laden, auch bekannt als induktives Laden, ist eine bequeme, drahtlose Methode, um die Batterien von Elektrofahrzeugen aufzuladen. Dies geschieht von einer speziell ausgestatteten Straße aus, auf der Spulen angebracht sind, die sich nur aktivieren, wenn das Elektrofahrzeug vorbeifährt. Wir sprechen dann von einer "elektrischen Straße".
Diese innovative Technologie macht das physische Anschließen eines Kabels zum Aufladen überflüssig und vereinfacht damit nicht nur den Aufladevorgang. Diese futuristische Lösung könnte die Möglichkeit bieten, die Kapazität der Fahrzeugbatterien zu verringern und damit sowohl das Gewicht als auch den Preis zu senken.
Es könnte zwei Arten des induktiven Aufladens von Elektrofahrzeugen geben:
Statisches Aufladen : Das Aufladen per Induktion würde erfolgen, wenn Ihr Elektrofahrzeug geparkt ist (auf dem Parkplatz eines Einkaufszentrums, in Ihrer Garage, auf einer Autobahnraststätte ...). Zum Aufladen parken Sie Ihr Auto über einem Sockel oder einer Box, die auf dem Boden steht. Ein Magnetfeld überträgt dann den Strom an das Ladegerät des Fahrzeugs.
Dynamisches Aufladen : Diese Lademethode DEVC (Dynamic Electric Vehicle Charging) würde es Ihnen ermöglichen, Ihr Elektrofahrzeug während der Fahrt über eine Vorrichtung aufzuladen, die in die speziell dafür vorgesehene Fahrbahn integriert ist. Sie müssten auf langen Strecken keine Zwangsstopps mehr einlegen, da Ihr Elektrofahrzeug kontinuierlich mit Strom versorgt wird. Studien zu diesem Thema wurden in mehreren Ländern im Vereinigten Königreich und in Schweden durchgeführt. Ein großer Nachteil sind jedoch die hohen Kosten, die mit dem Einbau dieses Systems in die Fahrbahnen verbunden sind.
Das Ziel des Induktionsladeprojekts
Dieses Projekt würde die kommerzielle und technische Tragfähigkeit der Einführung von induktivem Laden für die Elektroautos. Dieses Projekt, das bereits seit einigen Jahren weltweit untersucht wird, könnte den Markt für Elektrofahrzeuge revolutionieren und vor allem den ökologischen Wandel für alle erleichtern. Wir wissen, dass die größten Hindernisse für den Umstieg auf Elektroautos die folgenden sindAutonomie und den Preis dieser Autos. Außerdem wäre diese Lösung besonders für die Bedürfnisse des Logistiksektors und des Fernstraßenverkehrs geeignet.
Daher könnte diese Technologie diese Nachteile ausgleichen, ganz zu schweigen von den Vorteilen für den Planeten durch die geringere Luftverschmutzung. um dieZiel, die Treibhausgasemissionen bis 2040 um 40 % zu senken in Frankreich.
Es ist wichtig, daran zu erinnern, dass die Exposition gegenüber der Partikelverschmutzung durch Verbrennungsfahrzeuge das Risiko eines vorzeitigen Todes, aber auch von Krebs bei Kindern erhöht. Laut der französischen Agentur für gesundheitliche Sicherheit in Umwelt und Beruf (Afsset) ist die Luftverschmutzung, von der etwa ⅓ den Schadstoffemissionen von Fahrzeugen zuzuschreiben ist, ist jedes Jahr für den vorzeitigen Tod von 6.500 bis 9.500 Menschen in Frankreich verantwortlich..
Was sind die Vorteile des kontaktlosen Aufladens?
Tatsächlich könnte diese Technologie mit induktiver Aufladung eine wahre Flutwelle auf dem Markt für Elektroautos und im weiteren Sinne auf dem Automobilmarkt auslösen.
Aufgrund der Ankündigungen der französischen Regierung in den letzten Jahren könnten Autos mit Verbrennungsmotoren potenziell weniger verkauft werden, was zu Lasten umweltfreundlicherer Autos gehen könnte:
- 2030 :
- Dieselfahrzeuge in Frankreich verboten werden. Restriktive Maßnahmen wurden bereits eingeführt, insbesondere durch die Verwendung von Crit'Air-Vignetten in bestimmten Niedrigemissionsgebiete (ZFE).
- Verbrennungsfahrzeuge im Großraum Paris nicht mehr zugelassen werden und bestimmte FEZDies wird durch das System der Crit'Air-Vignetten geregelt.
- 2035 :
- dieses Jahr wird das Verbot von Benzinfahrzeugen sowie das Ende der Vermarktung von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren in der EU markiert.
Wenn Sie mehr über das Thema erfahren möchten : Das Ende von Autos mit Verbrennungsmotor im Jahr 2035 ist bestätigt
Diese Maßnahmen sollen die Einführung sauberer Fahrzeuge fördern und die Treibhausgasemissionen im Rahmen des Übergangs zu einer nachhaltigeren Mobilität verringern.
Die Einführung dieser drahtlosen Aufladegeräte auf Autobahnen würde Folgendes ermöglichen der schnellen Entladung von Batterien entgegenwirken auf diesen Hochgeschwindigkeitsstrecken und würde damit einen der größten Nachteile von Elektrofahrzeugen beheben. Theoretisch würde dies die Möglichkeit eröffnen lange Strecken zurücklegen, ohne häufig aufladen zu müssen.
Wenn alle Langstreckenfahrten über Autobahnen mit induktiver Aufladung abgewickelt würden, würde sich auch das Design von Elektrofahrzeugen ändern. In diesem Zusammenhang könnten Batterien mit geringerer Kapazität verwendet werden, d. h. die Elektrofahrzeugmodelle würden leichter werden, wodurch sich ihre Leistung verbessern würde. Energieeffizienz und würden sich dadurch weniger schnell entladen.
Das Fehlen physischer Verbindungen könnte den System weniger anfällig für Verschleiß. Ein weiterer bemerkenswerter Vorteil wäre, dass die drahtlose Ladesysteme sind nur wenigoder gar nichtdie durch Wetter oder Schmutz beeinträchtigt sind.
Der aktuelle Stand der Demokratisierung des induktiven Aufladens: Wo stehen wir?
Das Schnellladeprojekt ist nicht mehr nur ein Konzept! Viele Organisationen und Universitäten arbeiten derzeit daran. Im Folgenden stellen wir Ihnen vier Projekte vor, die wir für die vielversprechendsten halten.
Weiterführende Informationen : Die A10 führt induktives Laden für Elektroautos ein?
Projekt "Wireless Charging of Electric Taxis" (Drahtloses Laden von Elektrotaxis)
Die englische Regierung finanzierte ein Projekt (3,4 Millionen Pfund Sterling) namens Wireless Charging of Electric Taxis (WiCET)Die Technologie soll in Elektro- und Hybridtaxis getestet werden.
Für weitere Informationen, während einer Dreimonatszeitraum, neun Fahrzeuge sind mit einem drahtlosen Ladesystem ausgestattet und in einem Pilotprojekt in Nottingham eingesetzt. Jedes Fahrzeug wird von einer kabellose Ladekapazität von 10 kW. Ziel ist es, die Wirksamkeit des auf Taxiständen basierenden Ladekonzepts zu demonstrieren und ein funktionierendes Abrechnungssystem einzurichten.
Mit Beteiligung eines britischen Herstellers von Elektrofahrzeugen, London EV Company Limited (LEVC), und der japanische Hersteller Nissan, stellten auf Nissans Seite Dynamo EVs und auf LEVCs Seite TX-Modelle mit Range Extender zur Verfügung.
Dieses System ermöglicht die gleichzeitiges Aufladen mehrerer FahrzeugeDies ist besonders nützlich für Taxis, die ihre Elektrofahrzeuge aufladen können, während sie auf Kunden warten. Erste Pilottests bestätigten, dass das drahtlose Ladesystem Folgendes erreichte eine Wirksamkeit von etwa 90 %.
Die Ziele dieses Demonstrationsprojekts bestehen darin, die Gültigkeit der technischen und wirtschaftlichen Aspekte des drahtlosen Aufladens für die Hackney Carriages in mittelgroßen und großen Städten zu ermitteln. Darüber hinaus festigt es die Position Großbritanniens als weltweit führendes Land bei der Erschließung des Potenzials aufstrebender Technologien im Bereich der sauberen Mobilität, indem es seine Bemühungen an den Zielen der Regierungsstrategie Road to Net Zero ausrichtet.
Hier ist das YouTube-Video, wenn Sie etwas mehr über dieses Projekt erfahren möchten : Nottingham Wireless Taxi Charging - Wie es funktioniert
Weiterführende Informationen : Net Zero: Ist das die Zukunft Europas?
Projekt an der Chalmers University durchgeführt
Wir haben Forscher der schwedischen Chalmers-Universität, die unter der Aufsicht von Professor Yujing Liu eine Induktionstechnologie entwickelt haben, die eine perfekte Effizienz erreichen kann.
Diese induktive Aufladung bietet eine Last, die bis zu 500 kW Leistung klettertund übertrifft damit die besten kabelgebundenen Lösungen, die es derzeit gibt. Sie bietet außergewöhnliche Leistung, ohne dass Kabel benötigt werden, dank derVerwendung von Halbleitern aus Siliziumkarbid. Diese Lösung könnte die Batterien in nur wenigen Minuten aufladen.
Zur Erinnerung: Die aktuelle Schnellladung bietet eine Leistung von bis zu 350 kW.
Diese Innovation funktioniert mit einer Frequenz von 80 kHzHerkömmliche Induktionssysteme verwenden in der Regel eine Frequenz von 20 kHz.
Es ist wichtig zu beachten, dass mit steigender Frequenz auch die Wärmeentwicklung beim Aufladen zunimmt. Um diesem Effekt entgegenzuwirken, entschieden sich die Wissenschaftler für den Einsatz von Spulen, die aus Sohn von LitzDiese bestehen aus einzeln isolierten Kupferdrähten.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Induktionsladegeräten, die Verluste von bis zu 50 % aufweisen können, ist dieses neue, von der Chalmers University entwickelte System nicht verliert nur 1 bis 2 % der erzeugten Energie. Diese minimalen, kaum wahrnehmbaren Verluste stellen einen bedeutenden Fortschritt dar.
Projekt "FABRIC
Dieses Projekt FABRICDas Programm, das in Zusammenarbeit mit Qualcomm Halo im Wert von 9 Millionen Euro durchgeführt wird, wurde teilweise von der Europäischen Union finanziert. Sein Ziel ist es, die wirtschaftliche Tragfähigkeit und die technologische Machbarkeit eines dynamischen Induktionsladesystems für Elektrofahrzeuge DEVC (Dynamic Electric Vehicle Charging) zu bewerten. Das Projekt umfasste die Zusammenarbeit von 25 Partnern aus neun verschiedenen europäischen Ländern.
Diese drahtlose Ladetechnologie würde kontinuierlich bis zu 20 kW Energie an die Batterien eines fahrenden Elektrofahrzeugs liefern, das eine Höchstgeschwindigkeit von 100 km/h erreicht. An verschiedenen Standorten wurden Tests unter realen Bedingungen durchgeführt: Das unter der Fahrbahn integrierte System besteht aus einem Kasten, der an das Stromnetz angeschlossen ist und Induktionsplatten mit Strom versorgt.
Diese Platten würden Energie über ein elektromagnetisches Feld an diese beiden Platten übertragen, die sowohl vorne als auch hinten am Fahrzeug angebracht sind. Der Strom würde umgewandelt und in die Batterien geleitet werden.
Dieses System wäre auch bei Regen, Schnee oder Verunreinigungen durch Substanzen wie Öl funktionsfähig.
| Elektrische und lichttechnische Bedingungen | |
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Strom
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Elektromagnetischer Strom, der mit einer genormten Frequenz von 85 kHz übertragen wird.
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Länge
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100 m - (ausgestatteter Straßenabschnitt in Versailles Satory)
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Höhe
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Bis zu 17,5 cm - (von der Straße bis zum Fahrzeugboden)
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Breite
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Abmessungen (L x B) 600 x 350 mm (Sekundärspulen unter Fahrzeug)
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Umsetzung
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Prototyp für die Installation auf Straßenabschnitten entwickelt + keine eisenhaltigen Materialien in der Nähe des Systems
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Projekt "WEB-3 Advanced
Eine Forschungsgruppe unter der Leitung von Professor Yushi Kamiya von der Fakultät für Naturwissenschaften und Ingenieurwesen hat in Zusammenarbeit mit der Toshiba Corporation einen Elektrobus mit einer drahtlose Hochfrequenz-Ladetechnologie, verbunden mit einer Akku Lithium-Ionen. Am 1ᵉʳ Februar 2016 wurden in Partnerschaft mit der Stadt Kawasaki und verschiedenen Fluggesellschaften im ganzen Land Tests initiiert, um den neuen aufladbaren Bus mit dem Namen WEB-3 Advanced (Waseda Electric Bus-3 Advanced).
Die Tests begannen in der Nähe des japanischen Flughafens Haneda und des Innovationszentrums King SkyFront des internationalen strategischen Sonderdienstes.
Dieser Elektrobus wurde entwickelt, um den Bedarf an kurzen, hochfrequenten Fahrten zu decken und gleichzeitig die Herausforderungen bei der Einführung von Elektrofahrzeugen zu meistern. Er zielt darauf ab, die Kosten, die Größe und das Gewicht der Fahrzeuge einschließlich ihrer Batterien zu minimieren.
Das WEB ist mit einem drahtloses Ladegerät mit elektromagnetischer Resonanz innovatives, von der Toshiba Corporation entwickeltes System, mit dem die Betreiber den Bus schnell, sicher und effizient aufladen können.
Die Forschungs- und Entwicklungsbemühungen im Zusammenhang mit WEB haben zu einer Senkung der Anfangskosten und des Gewichts von Elektrofahrzeugen geführt, wobei gleichzeitig ein angemessener Platz im Fahrzeuginneren erhalten blieb. Darüber hinaus hat diese Forschungszusammenarbeit dazu geführt, dass Fahrer ihr Fahrzeug mit einem einfachen Knopfdruck aufladen können.
| Fortgeschrittene Kenntnisse WEB-3 | |
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Name
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Waseda Electric Bus-3 Advanced (WEB-3 Advanced)
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Leergewicht
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5990 kg
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Abmessungen
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L6,99 × B2,08 × H3,10 m
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Kapazität
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31 Passagiere
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Motor
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UQM "PowerPhase145": Maximale Leistung 145 kW
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Akku
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Lithium-Ionen (TOSHIBA "SCiB TM": 3 parallele Serien 12 / 40 kWh / 331 V)
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Kabelloses Ladegerät
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Kabelloses TOSHIBA-Ladegerät: 44 kW bei 105 mm Abstand
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Reichweite bei Kreuzfahrten
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Maximal 50 km (auf öffentlichen Straßen mit ausgeschalteter Klimaanlage)
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Elektrischer Verbrauch
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Ca. 1,5 km/kWh (auf öffentlichen Straßen mit ausgeschalteter Klimaanlage)
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Was sind die Herausforderungen beim induktiven Laden?
Diese innovative Lösung für das Aufladen von Elektrofahrzeugen könnte den Markt revolutionieren, ihren Nutzern einen echten Mehrwert bieten, aber auch Anreize für eine umweltfreundliche Mobilität schaffen. Allerdings ist das Thema induktives Laden mit Grenzen und Herausforderungen gespickt, die wir im Folgenden aufzählen werden.
Eine begrenzte Reichweite beim Aufladen
Beim induktiven Laden muss sich das Fahrzeug oft sehr nahe an der Ladequelle befinden, wodurch die Flexibilität des Ladeortes eingeschränkt wird. Diese Einschränkung kann dazu führen, dass das Aufladen umständlicher wird, insbesondere im öffentlichen Raum, wo Ladestationen klassische bieten eine größere Reichweite.
Hohe Kosten schrecken ab
Die Installation von drahtlosen Ladesystemen kann kostspielig sein, da spezielle Infrastrukturen wie in die Fahrbahn eingelassene Ladeplatten erforderlich sind. Diese zusätzlichen Kosten können einige Interessengruppen, einschließlich der Betreiber öffentlicher Parkplätze, davon abhalten, diese Technologien einzusetzen
Elektromagnetische Interferenzen
Induktive Ladesysteme können anfällig für elektromagnetische Störungen sein, die Effizienz und Zuverlässigkeit beeinträchtigen können. Umgebungen, in denen mehrere Fahrzeuge gleichzeitig aufgeladen werden, können anfällig für solche Probleme sein.
Energieeffizienz
Obwohl die induktive Ladetechnologie Fortschritte bei der Reduzierung von Energieverlusten gemacht hat, kann sie immer noch höhere Energieverluste aufweisen als herkömmliche Lademethoden. Im Projekt der Chalmers University lag dieser Verlust laut Professor Yujing Liu jedoch zwischen 1 und 2 %. Die Grenze für diese hohen Energieverluste könnte angesichts der jüngsten Fortschritte bei der Verbesserung der Energieeffizienz dieser Systeme überwunden werden.
Internationaler Einsatz gefährdet
Obwohl sich die Technologie des induktiven Aufladens in der Entwicklung befindet, kann ihr großflächiger Einsatz aufgrund der Investitionen, die für den Aufbau einer umfangreichen Infrastruktur erforderlich sind, eine Grenze darstellen. Ihr Einsatz ist eher in bestimmten Umgebungen üblich, z. B. in öffentlichen Verkehrsmitteln oder bei Experimenten.
Die Energieeffizienz von drahtlosen Ladesystemen kann etwas geringer sein als beim herkömmlichen Laden über Kabel, da ein Bruchteil der Energie während der drahtlosen Übertragung in Form von Wärme verloren geht.
Die Senkung der Kosten für Batterien
Der rasche Rückgang der Batteriekosten könnte die Zukunft dieser Technologie verzögern oder sogar in Frage stellen, obwohl sie als Argument für sie gesehen wird. Obwohl die Senkung der Batteriekosten aus ökologischer Sicht gerechtfertigt sein kann, wirft sie Fragen nach ihrer wirtschaftlichen Tragfähigkeit auf. In weniger als 10 Jahren ist der Preis pro Kilowattstunde (kWh) für Batterien bereits deutlich gesunkenBis 2030 wird eine weitere Reduzierung um 65 % erwartet.
Darüber hinaus ist unser Artikel Batterielaufzeit von Elektroautos: Wo stehen wir? könnte für Sie interessant sein, wenn Sie sich tiefer in die Welt der elektrischen Batterien einarbeiten möchten.
Schnelles Aufladen durch Induktion: Welche Schlussfolgerung können wir daraus ziehen?
Das Projekt zum kontaktlosen Schnellladen für Elektroautos löst eine lebhafte Debatte aus. Im Laufe dieses Artikels haben wir die zahlreichen Vorteile dieser innovativen Lösung aufgezählt, die den ökologischen Wandel beschleunigen kann.
Leider sind, obwohl es eine Vielzahl von Projekten für dieses induktive Laden gab, alle in der Schwebe geblieben, und das ist kein Zufall. Obwohl die vielen Vorteile des induktiven Aufladens die letzten Hemmschwellen für den Kauf elektrischer 100%-Modelle beseitigen könnten, erfordert die Demokratisierung dieses Projekts erhebliche finanzielle Mittel und ein gemeinsames internationales Abkommen, um das drahtlose Aufladen auf die Straße bringen zu können.
Bis zur Umsetzung dieser revolutionären Ladeidee, Beev hilft Ihnen dabei, die beste Ladelösung für Ihr Fahrzeug zu finden. Unsere Experten bieten Ihnen eine persönliche Betreuung und eine sichere Installation Ihres Ladestation durch unsere IRVE-zertifizierten Installateure.
Diese Aufladelösung sollte daher genau beobachtet werden. Angesichts der exponentiellen Geschwindigkeit des technologischen Fortschritts könnten die derzeitigen Grenzen dieses kabellosen Aufladens umgangen werden und ein Projekt könnte offiziell ins Leben gerufen werden!
Fall wird weiterverfolgt!
Wenn Sie mehr über dieUnterstützung für die Installation von Ladestationen für Unternehmen im Jahr 2024Wenn Sie sich nicht sicher sind, ob Ihr Kind ein Kind ist, lesen Sie bitte unseren Artikel zu diesem Thema.
