Das kabellose Laden eines E-Modellautos. Grundlagen und Experimente

Diploma Thesis , 2013 , 51 Pages , Grade: 2

Electrotechnology

Gegenstand der Diplomarbeit ist es, ein ferngesteuertes Elektroauto kontaktlos aufzuladen.

Das Funktionsprinzip basiert auf der Energieübertragung eines Lufttransformators. Eine unter einer Oberfläche angebrachte Induktionsschleife erzeugt ein magnetisches Wechselfeld, die am Fahrzeugboden montierte Aufnahmespule wandelt dieses wieder in elektrischen Strom um, der wiederum den Akkumulator des Elektromotors lädt.

Folgende Teilaufgaben beziehungsweise Entwicklungen waren dabei zu lösen:
• Vorbereitung
• Planung
• Layout-Entwicklung
• Mechanische Aufbau
• Gesamtintegration (Test und Problembehebung)
• Fertigstellung
• Messungen und Auswertungen des Modelaufbaus
• Dokumentation

Zusätzliches Augenmerk wurde auf die Kosten, einen hohen Gesamtwirkungsgrad und auf die Benutzerfreundlichkeit gelegt.

Das Elektroauto und die dazu gehörenden Komponenten sind funktionstüchtig.

Bei optimaler Lage des Autos zur Ladespule wird ein Wirkungsgrad von 54 % erreicht. Bei einer Verschiebung der Überdeckung der Spulen um 10 % konnte noch ein Wirkungsgrad von 49 % gemessen werden.

Die Ladezeit des Akkumulators beträgt ca. 3 Stunden.

INHALTSverzeichnis

1 Einleitung
1.1 Stand der Technik
1.1.1 Powermat – Drahtlose Akkuladetechnik

2 Grundlagen
2.1 Elektromagnetismus
2.2 Magnetische Feldstärke
2.3 Übertragungsarten:
2.3.1 Kapazitive Kopplung:
2.3.2 Induktive Kopplung:
2.3.3 Radiative Kopplung:
2.3.4 Galvanische Kopplung:
2.4 Funktionsprinzip
2.5 Grundaufbau

3 Experimente zum Prinzip der Luftspulen Übertragung
3.1 Ladespule

4 Entwicklung der Schaltung
4.1 Beschreibung der Dioden
4.2 Primärseite
4.2.1 Beschreibung der wichtigsten Bauteile:
4.3 Sekundärseite

5 Tests
5.1 Spannungsverläufe bei Last und im Leerlauf
5.2 Deckungsgleichheit der Spulen
5.3 Ladekurve des RC-Auto

6 Mechanischer Aufbau

7 Schlussfolgerungen
7.1 Anpassung der Resonanzfrequenz
7.2 Automatische Positionierung der Sekundärspule
7.3 Änderung Geometrie der Spule
7.4 Adaptierung des entwickelten Modells für KFZ Elektroautos

8 Literaturverzeichnis

9 ANHANG

• Grade: 2
• Authors: Ingo Hatzmann (Author), Thomas Schloffer (Author)
• Publication Year: 2013
• Pages: 51
• Catalog Number: V214555
• ISBN (eBook): 9783656430018
• ISBN (Book): 9783656434085
• Language: German
• Tags: kabelloses, laden, e-modellautos