US-Forscher laden Elektro-Lkw drahtlos bei Autobahngeschwindigkeit auf
Um den Schwerlastverkehr zu elektrifizieren, benötigt es große Batterien in Lkws. Eine drahtlose Hochleistungsladetechnik in der Straße soll das ändern.
Die Senderspulen der dynamischen Hochleistungsladetechnik der Purdue University werden in die Straße eingelassen.
(Bild: Purdue University/Kelsey Lefever)
US-Forscher der Purdue University haben ein drahtloses, dynamisch arbeitendes Hochleistungsladesystem zur Integration in Straßen entwickelt, um damit Elektro-Schwerlast-Lkw und Elektroautos während der Fahrt bei 65 mph (etwa 105 km/h) aufzuladen. Die Technik wird auf einem 400 m langen experimentellen Autobahnabschnitt des U.S. Highway 52/U.S. Highway 231 in West Lafayette im US-Bundesstaat Indiana getestet. Es ist die erste Straße in den USA, die mit dieser dynamischen Hochleistungsladetechnik ausgestattet ist.
Die Ladetechnik der Purdue University arbeitet induktiv. Der Strom wird dabei über in die Fahrbahn eingebettete Senderspulen über ein Magnetfeld an Empfängerspulen übertragen, die an der Unterseite eines Elektro-Lkw angebracht sind. Das Problem: Der Abstand zwischen Sender- und Empfängerspule ist relativ groß und das Fahrzeug bewegt sich mit einer verhältnismäßig hohen Geschwindigkeit über die Ladeeinheiten. In den USA sind das auf den dortigen Highways typischerweise zwischen 65 und 75 mph (etwa 105 bis 120 km/h).
Ladung mit dynamischen Leistungsstufen
Um diese Probleme zu überwinden, nutzen die Forscher hohe Leistungsstufen, die dynamisch dem Bedarf angepasst werden. Bei dem Abschnitt West Lafayette sind das etwa bis zu 190 KW. Als Testfahrzeug kommt ein Prototyp eines batteriebetriebenen Lkws zum Einsatz. Die Wissenschaftler haben ihn dazu an das eigene Hochleistungsstromübertragungssystem angepasst. Die Forscher betonen in einer Mitteilung, dass die drahtlose Energieübertragung nicht nur für Elektro-Lkw geeignet ist, sondern sich prinzipiell in jedes Elektroauto integrieren lässt.
In den USA gibt es bereits mehrere Projekte, die ein drahtloses Ladesystem für Elektrofahrzeuge in Straßen testen. Allerdings seien diese Systeme nicht dazu geeignet, Elektro-Schwerlast-Lkw zu laden, da diese Systeme mit einer geringeren Leistung arbeiten. Zudem benötigen diese Ladesysteme mehrere Empfängerspulen, die in einem Anhänger hinter dem Zugfahrzeug untergebracht sind. Das Ladesystem der Purdue University arbeitet dagegen mit Spulen, die in einem Paket ausschließlich in der Zugmaschine untergebracht sind. Sie sind kompakter bei zugleich hoher Leistungsfähigkeit ausgeführt und vereinfachen dadurch das Stromempfangssystem im Lkw.
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Die Forscher haben ihr Ladesystem zum Patent angemeldet. Sie wollen damit den Schwerlastverkehr elektrifizieren, ohne dabei auf sehr große und schwere Akkus in Elektro-Lkws angewiesen zu sein, die zusätzlich Platz für die Fracht wegnehmen. Auch können damit herkömmliche Elektro-Pkw geladen werden, sofern sie mit der Technik der Purdue University ausgerüstet sind. Sie könnten dann ebenfalls mit kleineren und leichteren Batterien auskommen, sofern sie immer wieder über die in Straßen eingebettete Ladetechnik aufgeladen werden. Über die Kosten des Systems, das aufwendig in die Straße integriert werden muss, macht die Purdue University keine Angaben.
(olb)
