Beschreibung

 Motivation

Die Grundidee ist nicht neu: In industriellen Transportsystemen existiert dieses Konzept schon seit langem. Es ist eine benutzerfreundliche Lösung: Das Kabel entfällt und damit auch der Umstand dieses bei Regen oder Kälte mit der Ladestation verbinden zu müssen. Der Prozess ist sicherer, robuster und beständiger gegen äußere Einflüsse. Einfach einparken und laden. Die Idee: Eine im Boden verlegte Spule überträgt drahtlos die Energie in die Batterie des Fahrzeugs. Unter optimalen Bedingungen gehen dabei nur sehr geringe Mengen Energie verloren, die Kosten für ein solches System sind allerdings noch sehr hoch.

Beschreibung der Arbeit

Um die genaue Funktion der induktiven Übertragung besser zu verstehen, soll ein Übertragungssystem im Kleinformat aufgebaut werden.

Problematik

Die Energieübertragung erfolgt induktiv über den Luftspalt zweier Spulen, die Primär- und die Sekundärspule. Ähnlich wie bei einem Transformator, hier sind die Spulen jedoch resonant über Luft gekoppelt. Dabei wird auf deutlich höhere Frequenzen zurück-gegriffen (kHz-Bereich), um die Übertragungseffizienz zu steigern.

Aufgabenstellung

• Recherche zum Aufbau eines Übertragungssytems und zum grundlegenden Funktionsprinzip
• Vorschläge zur Realisierbarkeit (Abmessungen, Auslegung, Leistung)
• Entwicklung und Aufbau des Systems (Gleichrichter, Wechselrichter inkl. Ansteuerung, Kompensation und Spulen)
• Untersuchungen zur Effizienzabhängigkeit von Spulenabstand und –versatz
• Untersuchungen zur Effizienzabhängigkeit in Bezug auf die gewählte Übertragungsfrequenz

  

Voraussetzungen 

• Kenntnisse in der analogen Schaltungstechnik/Leistungselektronik
• Erfahrungen im Umgang mit Eagle und evtl. Simplorer/Pspice von Vorteil
• Selbständige Arbeitsweise und vor allem Interesse an der Thematik