Drahtlose Ladetechnik in der Automobilbranche (Autorenreihe, Band 7)
Eine der größten Herausforderungen bei der Einführung von Elektrofahrzeugen ist das Laden. Die erste Generation von Elektroautos hatte eine schmerzhaft niedrige Reichweite, was bedeutet, dass sie für den Schrottplatz bestimmt waren. Die Leute wollten nicht den Höchstpreis für ein Fahrzeug bezahlen, das sie nur für 40-50, vielleicht 60 Kilometer nutzen konnten, bevor sie stundenlang aufgeladen werden mussten. Sie wurden mit Sicherheit nicht für lange Strecken gebaut.
Mit der Zeit sind die Batterien immer besser geworden. Das hat sowohl die Leistung als auch die Reichweite verbessert. Und die Menschen sind in Scharen zu hochwertigen Elektroautos übergegangen. Aber es gibt immer noch die Frage des Aufladens des Fahrzeugs. Öffentliche Laderäume sind immer häufiger anzutreffen. Aber das Aufladen ist immer noch das Schreckgespenst für viele Besitzer von Elektrofahrzeugen auf der ganzen Welt. Es ist einfach nicht so bequem, wie für ein paar Minuten an einer Tankstelle anzuhalten und wieder startklar zu sein. Regierungen auf der ganzen Welt haben sich dazu verpflichtet, Diesel- und Benzinfahrzeuge in den nächsten Jahrzehnten abzuschaffen. Vor diesem Hintergrund sollte das drahtlose Aufladen von Autos ein Ziel für Unternehmen auf der ganzen Welt sein. Lassen Sie uns also einen Blick darauf werfen, wo wir heute stehen - und wie die Zukunft aussieht.
Was ist drahtloses Aufladen für Automobile?
Einfach gesagt, ist drahtloses Laden die Übertragung von Energie von einem Punkt zu einem anderen ohne die Verwendung von Kabeln. Der Begriff dahinter ist als gegenseitige Induktion bekannt. Im Grunde ist es die gleiche Art und Weise, wie ein Transformator funktioniert. Eine Spule wird in einem wechselnden magnetischen Zustand gehalten. Dies geschieht, indem der Spule ein Wechselstrom zugeführt wird. Die Größe der Spule wird durch die Frequenz des Wechselstroms bestimmt. Dieser wird dann an eine andere Spule im Gerät (oder in diesem Fall im Auto) weitergeleitet.
Es steckt mehr Wissenschaft dahinter, aber grundsätzlich beeinflussen der Abstand zwischen den Spulen und die Anzahl der Windungen in der Spule die Stärke des übertragenen Stroms. Nach diesem Prinzip funktioniert das kabellose Laden für Elektrofahrzeuge.
Gibt es andere Wege?
Ja. Das kapazitive kabellose Aufladen überträgt elektrostatische Energie und nicht die oben beschriebene gegenseitige Induktion. Auf diese Weise wird die Energie durch eine Platte auf der Straße geleitet, wobei die Energie an Empfangsplatten auf der Unterseite des Fahrzeugs weitergegeben wird. Ladestationen am Straßenrand würden diese Hochfrequenz-AC-Leistung übertragen.
Wie funktioniert das kabellose Aufladen von Fahrzeugen?
Wenn das Auto oder ein anderes Fahrzeug in einem Ladeplatz geparkt wird, beginnt die Aufladung der Batterie. Dies ist weitaus bequemer, als eine herkömmliche Ladestation zu finden und dann das Kabel zum "Einstecken des Autos" zu verwenden. Es funktioniert ganz ähnlich wie die derzeitige Technologie zum kabellosen Aufladen von Mobiltelefonen. Anstatt ein Kabel zu finden und an der Wand angebunden zu sein, wird das Telefon einfach auf eine Matte gelegt, wo die Energieübertragung stattfindet.
Im Elektroauto werden Spulen installiert, mit denen es induktive Energie von ähnlichen Spulen wie denen im Boden empfangen kann. Denken Sie an Scalextric, aber anstatt dass der Strom ständig unter dem Auto ist, liefert es die ganze Zeit, in der es auf dem dafür vorgesehenen Platz geparkt ist, Ladung. Diese Wechselstrom-Energie(AC) wird mit Hilfe eines im Auto installierten Wandlers in Gleichstrom(DC) umgewandelt und steht dann zur Nutzung bereit.
Dies ist eine effiziente Art und Weise, die für den Antrieb eines Elektrofahrzeugs benötigte Energie ohne die Unannehmlichkeiten von Kabeln zu übertragen.
Vorteile kabellos aufladender Fahrzeuge
Es gibt mehrere Vorteile des drahtlosen Aufladens:
- Kein Transport eines sperrigen Ladekabels erforderlich
- Bequemlichkeit
- Sicherer durch den Wegfall eines Ladegerätes
- Keine Wartung des Ladekabels
- Reduziert die Schmutz- und Wasseraufnahme des Kabelsystems
Wie Sie sehen können, verursacht das Kabel, das die Energie überträgt, die derzeit in den meisten Elektrofahrzeugen vorhanden ist, viele der Probleme bei dieser Methode der Energieübertragung. Die Steckdose, in die das Kabel eingesteckt wird, muss gewartet werden, da Elektrizität zu Verletzungen oder sogar zum Tod führen kann, wenn es sich nicht in einwandfreiem Zustand befindet. Schmutz, Wasser und andere Gegenstände können in diesen Teil eines Fahrzeugs gelangen, so wie ein Mobiltelefon durch den Anschluss, an dem es aufgeladen wird, mit Staub oder Wasser verschmutzt werden kann. Die Ladestation im Boden und im Fahrzeug kann gegen diese Probleme immun gemacht werden.
Nachteile von kabellos aufladbaren Fahrzeugen
Das kabellose Aufladen ist eine großartige Möglichkeit, ein Auto aufzuladen, wie wir oben erläutert haben. Diese Art des Aufladens hat jedoch noch einige Nachteile. Dazu gehören:
- Das System ist schwierig und kostspielig zu installieren
- Das Fahrzeug muss genau geparkt werden
Die Möglichkeit, genau zu parken, hat einigen Leuten gefehlt. Es gibt Websites und Social Media-Seiten, die sich ausschließlich mit dem schlechten Parken anderer befassen. In diesem Fall ist es nicht nur eine Quelle der Unterhaltung für andere. Die Genauigkeit des Parkens bestimmt die Kraftübertragung. Steht das Auto nicht an der richtigen Stelle, wird es einfach nicht aufgeladen.
Die Kosten für die Installation dieser Ladepunkte im Boden an Millionen von Orten weltweit sehen von vornherein unerschwinglich aus. Aber Investitionen in unsere Infrastruktur sind ein wesentlicher Bestandteil, um in der Welt voranzukommen.
Was hält die Zukunft bereit?
Die nächste Stufe hängt wirklich davon ab, dass Planer und Hersteller zusammenkommen, um sich auf das weitere Vorgehen zu einigen. Die in diesem Artikel vorgestellte Technologie wird die Art und Weise, wie wir unsere Fahrzeuge aufladen, verändern. Sie erfordert jedoch einen erheblichen planerischen und finanziellen Beitrag der Regierungen. Der Einbau von Ladeplatten muss finanziell tragbar sein. Die Auswirkungen auf die Umwelt werden positiv sein. Das drahtlose Aufladen von Kraftfahrzeugen ist bequem und positiv für die Benutzer.