Das zukunftige Elektrofahrzeug wird unter anderem daran gemessen, welche Reichweite erzielt wird und wie lange eine Aufladung dauert. Wahrend die aktuellen Reichweiten die Infrastruktur von Elektrotankstellen der Energieversorger bzw. Ladestation-Betreiber engmaschiger gestalten werden, wird die Ladezeit die Anzahl an Ladestationen an einer Elektrotankstelle ansteigen lassen. Die Ladestation wird ein elementarer Erfolgsfaktor fur Elektrofahrzeuge sein. In diesem Beitrag werden die physikalischen Zusammenhange eines klassischen unkompensierten Transformators aufgegriffen und auf kompensierte schwach gekoppelte Luftspulen erweitert. Wahrend beim Transformator Luftspalte moglichst vermieden werden, um eine starke magnetische Kopplung zu erreichen, sind Luftspalte in einem kompensierten Ubertragungssystem mit vergleichbarer Ubertragungsleistung bei Verschiebung der Betriebsfrequenz in den kHz-Bereich problemlos moglich. Kabelgebundene Ladestationen konnen hohe Leistungen mit einem guten Wirkungsgrad ubertragen. Bedingt durch die geringen Reichweiten und langen Ladezeiten heutiger Elektrofahrzeuge wurde die Anzahl an Ladestationen steigen und unser klassisches Stadtbild verandern. Bei dichter Besiedlung waren ganze Strassenalleen mit Ladestationen und hangenden Ladekabeln denkbar. Diese sind zusatzlich noch Vandalismus und Witterung ausgesetzt, welche in besonderen Fallen zum Elektrounfall fuhren konnten. Kontaktlose Ladeverfahren konnen nahezu den gleichen Wirkungsgrad erzielen, integrieren sich unsichtbar ins Stadtbild und ubertragen ahnliche hohe Leistungen. Sie konnen bei entsprechender Auslegung leichter gegen Witterung und Vandalismus geschutzt werden als kabelgebundene Systeme. Allerdings ist die Sicherheit von Personen im magnetischen Wechselfeld insbesondere in diesem Szenario ein wichtiges Thema. In diesem Beitrag wird aufgezeigt, dass bei einer Ubertragungsleistung bis 12 kW typische Blechstarken des Fahrzeugbodens ausreichen wurden, um innerhalb der Fahrgastzelle magnetische Flussdichten zu erzielen, die unterhalb der ICNIRP-Referenzwerte liegen. Unterhalb der Fahrgastzelle werden allerdings schon bei niedrigen Ubertragungsleistungen die Referenzwerte uberschritten. Bei einer Etablierung dieser Technologie musste dieser Bereich besonders behandelt werden bzw. ggf. als Gefahrenzone gekennzeichnet werden.
展开▼
