Die Batterien von Elektrofahrzeugen müssen regelmäßig aufgeladen werden. Der wohl komfortabelste Weg, diese Aufgabe zu erledigen, führt über drahtlose Verfahren. Das umständliche Hantieren mit schweren Ladekabeln und klobigen Steckern entfällt, der Fahrer muss das Auto nur noch passgenau positionieren. Dennoch besteht auch hier noch erheblicher Entwicklungsbedarf. Das Engineering-Unternehmen Finepower hat einen Demonstrator für diese innovative Ladetechnik entwickelt. Mit dem Charging Demonstrator unterstreicht das Unternehmen seine Entwicklungskompetenz im Bereich Wireless Power Transfer. Das System aus Wallbox, Sendespule, Empfängerspule und Gleichrichter wird an die dreiphasige 400-V-Versorgung angeschlossen und bietet eine Übertragungsleistung von 11 Kilowatt. Die Gesamteffizienz beträgt in Abhängigkeit vom Arbeitspunkt 90 %, wobei die zentralen Komponenten wie PFC, Inverter und Gleichrichter Einzelwirkungsgrade bis 99 % aufweisen. Der Demonstrator wandelt die dem Netz entnommene Energie in ein elektromagnetisches Wechselfeld um und übermittelt sie mit einer Frequenz von 85 Kilohertz auf die Empfängerseite. Dort wird sie in eine Gleichspannung von 400 V umgewandelt und direkt zum Aufladen der Hochspannungs-Fahrzeugbatterie verwendet.
Das Engineering-Unternehmen unterstützt seine Kunden bei der technischen Auslegung solcher Systeme, insbesondere bei Fragen rund um die Leistungsfaktor-Korrektur, den Inverter und die Einkopplung der Energie auf die Sendespule. Bei der thermischen Auslegung solcher Geräte steht das Unternehmen seinen Kunden unter anderem durch eine qualifizierte Simulation aller relevanten Größen wie Luftfluss und Wärmeübertragung zur Seite. Auch die Auslegung des Übertragungssystems durch magnetische Simulation und Berechnung der Übertragungs-Induktivitäten sowie der Resonanz-Anpassungselementen gehört zu den Dienstleistungen. Ebenso besitzt das Unternehmen aus Ismaning bei München erhebliches Know-how hinsichtlich der fahrzeugseitigen Komponenten, das es gerne seinen Kunden zur Verfügung stellt. In Themen wie der Auslegung des Vehicle Pad – der fahrzeugseitigen Leistungselektronik mit Auskoppelsystem, Gleichrichter und Filterung – besitzt das Unternehmen ebenfalls umfangreiche Erfahrung, das zum Wohle des Kunden genutzt wird.
Die Entwicklung eines hocheffizienten Energieübertragungssystems stellt aber keineswegs den Endpunkt der Entwicklung dar. Für die nächsten drei Jahre hat sich das Unternehmen die Weiterentwicklung dieser Technik vorgenommen. Insbesondere soll ein bidirektionaler Energiefluss ermöglicht werden. Elektrofahrzeuge können so zum aktiven Energiespeicher in intelligenten Versorgungsnetzen aufgewertet werden. Des Weiteren steht die Entwicklung einer kompakteren Version des Systems an. Diese Kompaktversion soll vor allem in Industrieanwendungen sowie als Ladegerät für Niederspannungsbatterien eingesetzt werden.
