DIENA - Direktladesystem für induktive Energieübertragungsanwendungen

Seit einigen Jahren ist eine zunehmende Verbreitung von Systemen, die ihre Energie auf induktivem Wege übertragen, zu beobachten. Die Motivation zum Einsatz solcher Systeme ist dabei stets durch die jeweilige Applikation geprägt. Während z.B. bei der kontaktlosen Handyaufladung vor allem die Verschleißanfälligkeit des sonst üblichen Ladesteckers im Fokus steht, können industrielle Fertigungsstrecken dank induktiver Energieübertragung oft erst vollständig automatisiert werden (z.B. mit dem auf der HMI 2015 vorgestellten System FreeCon der Firma Weidmüller).

Besonders im Bereich der Elektromobilität ist in der nächsten Zeit mit einer weiteren Verbreitung dieser, bisher nur vereinzelt bzw. in Pilotprojekten (z.B. JustPark, W-Charge, GeMo, IndiOn, InterOP, …) eingesetzten Technologie zu rechnen. Der Verzicht auf die beim konduktiven Laden unhandlichen Ladekabel sowie die Möglichkeit der vollautomatischen Akkuladung, direkt nach dem Abstellen des Fahrzeuges, prädestinieren diese Technik geradezu. Auch die internationale Normung trägt diesem Umstand Rechnung. Im Arbeitskreis des VDE DKE (GAK 353.0.1), zu dessen frühesten Mitgliedern aus dem Bereich der Wissenschaft das ifak zählt, wird an einer allgemeingültigen Beschreibung derartiger Systeme gearbeitet. Einige der wichtigsten Aspekte sind neben dem Wirkungsgrad dabei die Interoperabilität der Systeme verschiedener Hersteller sowie die Luftspalt- und Verschiebetoleranzen. Aktuelle induktive Übertragungsanordnungen sind entweder nicht kompatibel mit denen anderer Hersteller oder sie weisen, wie im Leuchtturm-Projekt InterOP, in dem unter aktiver Beteiligung des ifak interoperable Ladetechnik entwickelt wurde, eine noch ausbaufähige Luftspalt- und Verschiebetoleranz auf.
Mit dem innovativen Ansatz des im Projekt angestrebten Direktladesystems lassen sich diese Toleranzen erhöhen und somit die Nutzerakzeptanz steigern. Neben der Elektromobilität ist diese Technik vor allem auch für den industriellen Bereich interessant. Hier stehen insbesondere die Aufladung von mobilen Logistiksystemen, Flurförderfahrzeugen, mobilen Komponenten in der Automatisierungstechnik usw. im Fokus. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines intelligenten, direkt regelnden Sekundärteils für die kontaktlose Aufladung von Energiespeichern, welches keine Datenverbindung mehr zur Primärseite und auch keinen nachfolgenden Laderegler benötigt. Durch die leistungsseitige Skalierbarkeit (bis in den Bereich mehrerer kW) wird eine Verwendung im E-Mobility-Bereich und auch im Industriebereich angestrebt.