Übertrager und Leistungselektronik in induktiven Energieübertragungssystemen zur Ladung von Elektrofahrzeugen
Induktive Energieübertragungssysteme zur Ladung von Elektrofahrzeugen werden seit vielen Jahren intensiv erforscht. Sie weisen gegenüber konventionellen kabelgebundenen Ladesystemen Vorteile hinsichtlich Komfort, Sicherheit und Zuverlässigkeit auf. Nachteilig ist hingegen der größere Bauteilaufwand sowie die geringere Effizienz des Gesamtsystems. Die Zielstellung dieser Arbeit ist, unter Anwendung aktueller wissenschaftlicher Methoden, Möglichkeiten zur Steigerung der Energieeffizienz induktiver Ladesysteme für Elektrofahrzeuge zu untersuchen. Des Weiteren sollen allgemeingültige Konzepte und Maßnahmen zur Auslegung induktiver Ladesysteme erarbeitet werden. Im Fokus der Betrachtung stehen der Übertrager und die Leistungselektronik. Die Verifizierung der vorgeschlagenen Konzepte und analytischen Ergebnisse erfolgt exemplarisch anhand eines induktiven Ladesystems mit einer Nennleistung von 6 kW, das für ein Flurförderzeug mit einer Niedervoltbatterie (24 V / 48 V) ausgelegt und experimentell im Labor untersucht wird.
Inductive charging systems for electric vehicles are a major topic of research since many years. Compared to conventional charging systems with a wired connection they offer advantages in terms of comfort, safety and reliability. However the higher component count and volume as well as the lower efficiency represent some fundamental disadvantages. The objective of this work is to investigate in possibilities to increase the energy efficiency of inductive charging systems for electric vehicles applying latest scientific methods. Moreover the goal is to derive ways and concepts for the design of inductive charging systems which are of general validity. The focus of the investigation is on the transformer and the power electronics. The verification of the proposed concepts and the analytic results is done exemplarily by means of an inductive charging system with a nominal power of 6 kW which is analyzed in the laboratory. This system is designed for a forklift truck with a low-voltage battery (24 V / 48 V).
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