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Daimler und Conductix-Wampfler Praxistest zum kabellosen Laden

| Redakteur: Bernd Otterbach

Um die Machbarkeit des induktiven Ladens zu überprüfen, haben Daimler und Conductix-Wampfler die Grundlagen einer kabellosen Ladetechnik für Elektrofahrzeuge ausgearbeitet.

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Hauptziel des vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) geförderten Projekts „Kabelloses Laden“ war ein sicheres, fahrzeugtaugliches Ladesystem mit möglichst hohem Wirkungsgrad und möglichst wenig Gewicht und Bauraum. Ein Schwerpunkt der Erprobung war der eigentliche Ladevorgang. Zwar liegt der Wirkungsgrad des Systems noch nicht auf dem Niveau des kabelgebundenen Ladens, ist aber mit 90 Prozent nur geringfügig schlechter als bei steckergebundenen Ladelösungen.

Die Auswertung der ersten „Fahr-Erlebnisse“ von Probanden mit der Aufgabe „Anfahren der optimalen Ladeposition“ zeige, dass dies mit Hilfe der Assistenzfunktion nach zwei bis drei Lernversuchen gut bewältigt werde, teilten die Partner am Montag mit. Kleinere Abweichungen von der optimalen Position im cm-Bereich toleriert das System ohne nennenswerten Verlust an Ladeeffizienz und übertragbarer Ladeleistung. Auch zeigte das System bereits gute Ergebnisse hinsichtlich der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV). Aufgabe zukünftiger Entwicklungsarbeiten sei es den Wirkungsgrad zu steigern und Lösungen für einen Serieneinsatz zu entwickeln, so die Unternehmen weiter.

Technologie und Fahrzeug

Die im Rahmen des Projekts aufgebauten Prototypen auf Basis der B-Klasse E-CELL mit Range Extender sind mit einer Gleichrichterelektronik sowie mit einer Abnehmerspule ausgerüstet, die in die Unterbodenverkleidung integriert ist. Hauptsystembestandteile der Infrastruktur sind die Einspeiseelektronik und die Ladespule, die in zwei Varianten realisiert wurde - als auf den Boden aufgelegte Spule („Überflur“) und als bodenintegrierte Spule.

Neben der kabellosen Energieübertragung gehören die drahtlose Kommunikation zwischen Infrastruktur und Fahrzeug, die Fahrer-Assistenzfunktion „Anfahren der Positionierung über Ladespule“, die automatische Initiierung des Ladevorgangs und die Fahrzeugidentifikation zum Funktionsumfang des Systems. Im Bereich zwischen den Spulen vermeidet eine Gegenstandserkennung Risiken durch erwärmte Metallkörper.

Conductix-Wampfler hat alle Komponenten des Systems entwickelt und konnte dabei auf Erfahrungen mit der induktiven Energieübertragung im Geschäftsfeld Fabrikautomatisierung sowie auf die Expertise aus dem kabellosen Laden von Elektro-Bussen in Genua und Turin zurückgreifen. Diese sind seit 2003 in Betrieb.

Daimler hat die fahrzeugseitigen Umfänge des Ladesystems definiert und das Assistenzsystem zur Fahrerunterstützung umgesetzt. Integriert wurde das System in zwei Fahrzeuge mit Range Extender, Typ Mercedes-Benz B-Klasse E-CELL Plus. Die Spulenintegration in der Unterbodenverkleidung der Fahrzeuge stammt von Röchling Automotive.

Nach Aufbau der Prototypenfahrzeuge wurde das Komplettsystem mechanisch und elektrisch integriert und im Gesamtverbund in Betrieb genommen. Zwei induktive Ladestationen sind am Daimler-Entwicklungs-Standort Böblingen-Hulb im Einsatz und werden für die Praxistests intensiv genutzt.

Ausblick

Die ersten Erkenntnisse bestätigen laut der Partner den Komfortgewinn im Vergleich zum kabelgebundenen Laden und die Prinziptauglichkeit des induktiven Ladesystems. Das Optimierungspotenzial in Bezug auf Bauraum, Gewicht und Integration in zukünftige Fahrzeug-Baureihen sei identifiziert und werde entsprechend weiterentwickelt.

Parallel findet eine Evaluierung neuer gemeinsamer Projekte für potenzielle Anwendungen in Kleintransportern und Bussen statt. Die Ergebnisse der aktuellen Tests sollen zudem in nationale und internationale Standardisierungsaktivitäten einfließen – mit dem Ziel, die Interoperabilität der induktiven Ladesysteme verschiedener Zulieferer und Fahrzeug-Hersteller sicherzustellen.

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