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Forschungsstelle
BFE
Projektnummer
SI/501557
Projekttitel
IEA 4E TCP | EDNA: Untersuchung induktiver Ladetechnik

Texte zu diesem Projekt

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Schlüsselwörter
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Schlussbericht
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Erfasste Texte


KategorieText
Schlüsselwörter
(Deutsch)
Induktive Ladegeräte, Auto, Effizienz, Standby, IEA
Schlüsselwörter
(Englisch)
Vehicle, Inductive Charger, IEA, Standby, Efficiency
Kurzbeschreibung
(Deutsch)

Im Rahmen eines IEA TCP Programms werden Ladegeräte für Elektrofahrzeuge bezüglich Technologie, Eigenschaften, Verfügbarkeit, Standby und Effizient analysiert. Die heutige Datenlage ist diesbezüglich nicht umfassend vorhanden. Im Rahmen von ergänzenden Abklärungen wird im vorliegenden Projekt der Bereich der induktiven Ladegeräte mit Schwerpunkt Standby und Effizienz untersucht.  Primär wird dabei der momentane Ist-Zustand zusammengefasst.

Kurzbeschreibung
(Englisch)

In the framework of a IEA TCP Programme, electric vehicle charging systems are analysed concerning technology, availability, standby and efficiency. There are not many datas available. In the project, additional research work has been untertaken in the area of inductive vehicle charging systems. The work mainly summarizes the actual status, based on available datas.

Schlussbericht
(Deutsch)

Die Elektromobilität findet zunehmende Verbreitung. Der wirkliche Durchbruch hängt jedoch nicht zuletzt von der zur Verfügung stehenden Ladeinfrastruktur ab. Während das Netz konduktiver Ladestationen (Energieübertragung auf das Fahrzeug über ein Kabel) ausgebaut wird, steht die induktive Ladetechnik (berührungslose Energieübertragung) noch am Anfang. Für das induktive Laden werden allgemein drei verschiedene Szenarien unterschieden: Erstens, das «static charging», bei welchem das Fahrzeug an Ort und Stelle über einen längeren Zeitraum geladen wird und der Fahrer das Fahrzeug dabei verlässt. Zweitens, das «stationary charging», bei dem über eine Dauer von bis zu einigen Minuten geladen wird, der Fahrer jedoch das Fahrzeug in der Regel nicht verlässt. Und Drittens, das «dynamic charging», bei welchem das Fahrzeug während der Fahrt geladen wird. Für alle drei Varianten unterscheidet sich die Infrastruktur. 

Allgemein sind wenig öffentlich verfügbare Daten vorhanden zum Thema Effizienz und StandbyVerbrauch. Dies deshalb, da es erst wenige kommerziell erhältliche Systeme gibt und wichtige Grundlagennormen sich noch in der finalen Entwicklungsphase befinden. Für «heavy-duty-vehicles» wie z.B. Linienbusse gibt es mehr Informationen und Anlagen im Betrieb, da dieses Anwendungsszenario enger definiert ist. D.h. Busse ähneln sich mehr im Aufbau und im Fahrprofil als Autos, was zu einer Vereinfachung der Systeme führt. 

Allgemein kann festgehalten werden, dass sich die Standby-Verluste wohl nur geringfügig unterscheiden im Vergleich mit konduktiven Ladesystemen. Die Effizienz beim Laden (Effizienz der Energieübertragung vom Netz bis zum Batterieanschluss) liegt tendenziell ein paar Prozente tiefer als bei konduktiven Systemen. Obwohl ein induktives Ladesystem hocheffizient betrieben werden kann, leidet der Wirkungsgrad systembedingt unter dem Einfluss der nicht immer genau passenden Ausrichtung von Sender- und Empfängereinheit zueinander.

Schlussbericht
(Englisch)

Electro mobility is becoming increasingly popular. The ultimate break through depends to a significant degree on the available charging infrastructure. While the network of conductive charging stations (energy transfer to the vehicle through wires) is increasing, inductive charging (contactless energy transfer) is still in its infancy. Inductive charging includes three different scenarios. Firstly, «static charging», where the vehicle remains parked over an extended period of time and the driver typically leaves the vehicle. Secondly, «stationary charging», with a duration of a few minutes, where the driver routinely remains in the vehicle. Finally, «dynamic charging», where the vehicle is charged while moving. The required infrastructure differs significantly in each case. 

Generally very limited publicly accessible data is available concerning efficiency and standby losses of inductive charging systems. Only a few products are commercially available and relevant standards for such systems are still under development. More information is available for inductive chargers intended for «heavy duty vehicles» such as city buses, as more systems are already in operation. City buses tend to have similar shapes and chargers can be optimized for a specific fleet within a limited geographical range. 

A basic conclusion from this investigation is that the standby losses of an inductive charger differ only marginally compared to those of conductive charging. The power conversion efficiency (grid to battery) tends to be sligtly lower for inductive systems. A highly efficient operation of a wireless charging system is technically possible, but the proper alignment of the vehicle with respect to the transmitter coil has a significant impact on the efficiency.

Zugehörige Dokumente