Der koreanische KAIST Online-Bus für Elektrofahrzeuge OLEV [Bildquelle : KAIST, über Wired Magazine ]
Neben der innovativen Batterietechnologie könnten drahtlose Energieübertragungsstreifen, die auf Straßenoberflächen installiert sind, eine weitere potenzielle Methode zum Laden von Elektrofahrzeugen sein. Das Potenzial für neue Elektrofahrzeuge ist besonders bei Nahverkehrsfahrzeugen wie Bussen und Straßenbahnen sehr aufregend, aber die Technologie könnte eines Tages auch für Elektrofahrzeuge verwendet werden.
Die drahtlose Übertragung wurde erstmals 1891 von Nikolai Tesla demonstriert. Tesla hatte ein besessenes Interesse an dem Thema, das es ihm ermöglichte, seine Tesla-Spule zu entwickeln. Dieses Gerät, das Hochspannungs- und Hochfrequenz-Wechselströme erzeugt, ermöglichte es Tesla, Leistung über Kurzschluss zu übertragenEntfernungen ohne Verbindung von Drähten über resonante induktive Kopplung, die drahtlose Nahfeldübertragung elektrischer Energie zwischen zwei magnetisch gekoppelten Spulen.
Dieser Ansatz wird in verschiedenen Ländern zunehmend als potenzielles Mittel zum Laden von Elektrofahrzeugen in Bewegung getestet. Er beinhaltet die Übertragung von Elektrizität zwischen zwei magnetisch geladenen Platten, von denen eine unter der Straße oder der Eisenbahn und die andere unter der Straße vergraben istdas Fahrgestell eines Fahrzeugs. In Italien wurde ein solches System verwendet in Genua und Turin seit über zehn Jahren 10 bis 15 Prozent des Stroms für 30 Elektrobusse, die an jeder Bushaltestelle aufgeladen werden. Das System wurde von einem deutschen Unternehmen, Conductix-Wampfler, entwickelt, das eine Energieübertragungseffizienz von 95 Prozent behauptet.Derzeit wird an der Utah State University ein weiteres System entwickelt, das von der Federal Transit Administration und einem 2010 in den Niederlanden eingeführten Einführungssystem unterstützt wird.
2009 testete das Korea Advanced Institute of Science and Technology KAIST seine Online-Elektrofahrzeug OLEV Projekt. Dies beinhaltete eine Technologie namens Shaped Magnetic Field in Resonance SMFIR, bei der elektrische Steckdosenleisten in einer Tiefe von 30 cm 11,8 Zoll unter der Straßenoberfläche vergraben und an das nationale Netz angeschlossen wurden. Ein spurloser Zug warAls Demonstrationsfahrzeug verwendet, bestehend aus einem Traktor mit magnetischen Induktions-Pick-ups und drei Personenwagen. KAIST setzte anschließend Straßenbahnen mit dem System im Vergnügungspark Seoul Grand Park ein und folgte mit der erste Elektrobus der Welt im Juli 2013 eine Strecke von 15 Meilen zwischen dem Bahnhof in der Stadt Gumi und dem Bezirk In-dong zurückgelegt. Zu diesem Zeitpunkt hatte das erste Projekt bereits zu dem geführt Gründung von zwei Spin-off-Unternehmen OLEV Korea und OLEV Boston, letztere wurden 2011 eingeführt und zielen darauf ab, ihr System für den Einsatz in den USA zu kommerzialisieren.
Der KAIST OLEV-Bus in der koreanischen Stadt Gumi in Betrieb [Bildquelle : KAIST ]
Durch das drahtlose Transfersystem können die Batterien in Elektrofahrzeugen auf etwa ein Drittel der Größe reduziert werden, die Sie normalerweise in einem Elektroauto erwarten würden. Ein Abstand von 6,7 Zoll zwischen der Straßenoberfläche und dem Boden jedes Fahrzeugs ergibt sichEin Ladewirkungsgrad von 85 Prozent bei 100 Kilowatt. Die unter der Straßenoberfläche vergrabenen Schilder machen zwischen 5 und 10 Prozent der gesamten Strecke aus und bleiben ausgeschaltet, bis sich ein Fahrzeug nähert. Es dauert ungefähr 30 Minuten, bis OLEV vollständig aufgeladen ist und sie fahren könnenFür 40 Kilometer zwischen den Ladevorgängen ca. 24 Meilen bedeutet dies, dass sie gelegentlich von der festgelegten Ladestrecke abweichen können, wenn dies erforderlich ist. Die Busse können mit einer Höchstgeschwindigkeit von 85 Stundenkilometern km / h fahren, fahren jedoch normalerweisebei 60 km / h im normalen Betrieb.
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Dies wird tatsächlich ziemlich aufregend, da andere Unternehmen auf der ganzen Welt dies allmählich aufgreifen. Qualcomm, Momentum Dynamics, WiTricity, Evatran und WAVE haben derzeit Systeme in der Entwicklung. Einige Leute fragen sich, ob das System dies könntejemals verfeinert werden, damit es in Autos verwendet werden kann, einfach weil die Ausrüstung, die in den Fahrzeugen verwendet wird, mit 400 lbs zu sperrig ist. Es ist jedoch perfekt für Busse, die es ihnen ermöglichen, beträchtliche Gewichtseinsparungen bei Batterien zu erzielen. Elektrobusse, die das drahtlose verwendenDas Transfersystem ist derzeit in Bezug auf die Kapitalkosten nicht mit Dieselbussen konkurrenzfähig, aber in Bezug auf die Gesamtbetriebskosten aufgrund der Einsparungen bei den Batterien, die mit diesem System möglich sind, sowie des geringen Wartungsaufwands.
Großbritannien hat seine Testabsicht angekündigt Autobahnen zum Laden während der Fahrt im August letzten Jahres nach Abschluss von a Machbarkeitsstudie im Auftrag von Autobahnen England . Die Tests, die irgendwann in diesem oder im nächsten Jahr im Gelände stattfinden sollen, werden das Potenzial des Systems bewerten, um die Kraftstoffkosten zu senken, minimale Auswirkungen auf die Straßenoberfläche zu erzielen und die Umweltbelastung durch den Straßenverkehr einschließlich Verbesserungen zu verringernDer britische Verkehrsminister Andrew Jones sagte zu der Zeit, dass der drahtlose Transfer dem Land aufregende Möglichkeiten bieten könnte, da die Regierung in den nächsten fünf Jahren 500 Millionen Pfund bereitstellt, um das Vereinigte Königreich auf dem neuesten Stand zu haltenVorreiter dieser Technologie und das Potenzial zur Förderung von Arbeitsplätzen und Wachstum.
Ein drahtloses Parkladesystem, das auf einer Automobilausstellung ausgestellt wird [Bildquelle : Wikimedia Commons ]
Wenn die Versuche erfolgreich sind, könnte dies zu einer Revolution im Bereich des nachhaltigen Straßenverkehrs in Großbritannien führen. Diese Tests werden eine Gesamtdauer von etwa 18 Monaten haben, wonach wahrscheinlich weitere Versuche auf der Straße durchgeführt werden müssten. In der ZwischenzeitMindestens eine Stadt in Großbritannien, Milton Keynes, hat bereits ein eigenes drahtloses Transfersystem eingeführt. Dies ist jedoch recht begrenzt und erfordert, dass Busse während des Ladevorgangs jeweils mehrere Minuten anhalten.
Das kabellose Laden in Großbritannien ist nicht ohne Kritiker. Zum Beispiel ist Dr. Paul Nieuwenhuis, der Direktor des Kompetenzzentrums für Elektrofahrzeuge der Cardiff Business School, angesichts der Kosten und der Tatsache, dass sich die Batterietechnologie ständig verbessert, ziemlich skeptischDies gilt insbesondere für das, was Tesla in den letzten Jahren erreicht hat. Auch wenn das kabellose Laden auf die britischen Straßen gelangt, beabsichtigt Highways England, Plug-in-Ladestationen für Elektrofahrzeuge in Abständen von 32 km im Autobahnnetz zu installierenDies sollte wiederum dazu beitragen, die Akzeptanz von Elektrofahrzeugen für Verbraucher zu verbessern.
Ein Institut, das das Potenzial der drahtlosen Übertragung für Elektrofahrzeuge untersucht, ist das deutsche Fraunhofer-Institut . Forscher des Fraunhofer-Instituts für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES in Kassel haben im August letzten Jahres ein kostengünstiges Design unter Verwendung von Standardkomponenten entwickelt, die auf dem Massenmarkt erhältlich sind. Den Wissenschaftlern ist es gelungen, die Anzahl sperriger Ferriten zu reduzierenBleche durch Verwendung von Spulensystemen, was auch die Kosten senkt. IWES stellte fest, dass selbst wenn ein Auto 20 Zentimeter von einer in die Straße eingebetteten Spule entfernt ist, über den gesamten Leistungsbereich von 400 ein Wirkungsgrad zwischen 93 und 95 Prozent erreichbar istWatt bis 3,6 Kilowatt. Ein weiterer Vorteil dieses Systems besteht darin, dass es auch Strom in das allgemeine Stromnetz einspeisen kann. Dies bedeutet, dass überschüssige Energie aus dem Netz in diese Autos eingespeist werden kann und diese als Energiespeicher verwendet, bis der Strom benötigt wirdwenn es wieder in das Raster aufgenommen werden könnte.
Fraunhofers induktive Ladespule für Elektroautos [Bildquelle : Fraunhofer-Institut ]
Zwei weitere Fraunhofer-Institute, die Fraunhofer-Institute für Fertigungstechnologie und fortschrittliche Materialien IFAM und für Transport- und Infrastruktursysteme IVI, haben drahtlose Transfersysteme für den Einsatz in Autos erfolgreich auf einer 25 Meter langen Teststrecke mit eingebetteten Spulen getestetStraße. Das Testfahrzeug, ein in ein Elektrofahrzeug umgebauter Sportwagen, schaffte es, die gesamte Strecke mit mäßiger Geschwindigkeit zu fahren und gleichzeitig die Batterie aufzuladen.