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Kabelloses Aufladen von Elektrofahrzeugen wird für den State Highway 1 erforscht

WARWICK SMITH/Stoff

Der State Highway 1 könnte in Zukunft kabellos aufgeladen werden.

Forscher der University of Auckland bewerten die Auswirkungen des Hinzufügens drahtloser Ladestationen für Elektrofahrzeuge zu einem Abschnitt des State Highway 1, einschließlich der wirtschaftlichen Machbarkeit, der Ladespurlänge, der Auswirkungen auf den Verkehrsfluss und den Energieverbrauch.

Drahtloses Laden auf einer Straßenoberfläche, auch „dynamisches drahtloses Laden“ (DWC) genannt, nutzt elektromagnetische Induktion, um Elektrofahrzeuge während der Fahrt zu entladen.

Die Forscher simulierten den Verkehrsfluss und ein Ladezustandsmodell digital, um die Auswirkungen von drahtlosen Ladeeinrichtungen auf einem 90 km langen Abschnitt des State Highway 1 von der Billing Road bis zum Pokeno Interchange zu bewerten.

„Wir haben festgestellt, dass die Gesamtinvestitionskosten einer DWC-Anlage im Korridor für ein System mit einer induktiven Leistungsübertragungskapazität von 50 Kilowatt 1,59 Millionen US-Dollar pro Jahr betragen, wenn der Verkehr frei fließt, verglichen mit 1,42 Millionen US-Dollar pro Jahr im Falle des Verkehrs zu Spitzenzeiten. „

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Sachen wandte sich an den leitenden studentischen Forscher Ramesh Majhi, der klarstellte, dass die Kostenzahlen die Aufrüstung von Fahrspuren zur Nutzung der DWC-Infrastruktur beinhalten, nicht die Betriebs- oder Wartungskosten.

Die Schwankungen in den Zahlen sind auf den schnelleren Verkehr außerhalb der Stoßzeiten zurückzuführen, was bedeutet, dass mehr ladefähige Straßen erforderlich sind, um den Energiebedarf zu decken.

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Stellantis arbeitet auch daran, Straßen drahtlos aufzuladen.

Ohne Berücksichtigung der Zeit, die für die Fahrt zu einer statischen Ladestation benötigt würde, wird das kabellose Laden erst ab 125 kW kostengünstiger. Die Berücksichtigung der Reisezeit bedeutet, dass das drahtlose Aufladen während der Fahrt ab 75 kW weniger kostspielig wird.

In dem Papier heißt es jedoch, dass es beim Vergleich von statischem und dynamischem Laden „unbedingt erforderlich ist, den Zeitwert (Fahrzeit, Verzögerung und Ladezeit) zu berücksichtigen, der für Plug-in-Ladestationen wesentlich größer ist als für drahtloses Aufladen im Straßenverkehr aufladen“.

Außerdem wächst die Zahl der Elektrofahrzeuge weiter. Bestehende Plug-in-Stationen können zu einem bestimmten Zeitpunkt nur eine begrenzte Anzahl von Elektrofahrzeugen bedienen. Wenn die Besitzer ihr Fahrzeug also während der Fahrt aufladen können, wird sich der Engpass bei statischen Ladegeräten verringern.

Aus Sicherheitsgründen funktioniert die Technik im Allgemeinen über ein Handshake-System zwischen den Induktionsspulen im Asphalt und dem Empfänger im Auto. Grundsätzlich bleiben die Induktionsspulen inaktiv, bis das Auto darüber fährt und sie aktiviert.

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Statisches drahtloses Laden wird in Schweden von Volvo erprobt.

Majhi erzählt Sachen dass elektromagnetische Strahlung „für die Insassen überhaupt kein Problem darstellt“.

„Alle notwendigen elektronischen und elektrischen Komponenten in den drahtlosen Ladepads auf dem Bürgersteig entsprechen internationalen Sicherheitsstandards. Die Testergebnisse zeigen, dass weder Fahrer noch andere Insassen zu Schaden kommen, da keine elektromagnetische Strahlung entsteht. Da es keine direkte Interaktion zwischen dem Insassen und den Polstern gibt, gibt es keine Sicherheitsrisiken.“

Die Arbeit wurde in der internationalen Zeitschrift „Sustainable Cities and Societies“ veröffentlicht und verwendete verschiedene Szenarien und Maßnahmen, darunter vier verschiedene induktive Leistungsübertragungskapazitäten (50, 75, 100 und 125 Kilowatt), reale Verkehrsdaten und zwei Arten von Verkehrsbedingungen – Spitzenstunden und freier Durchfluss, um die Leistung von DWC-Systemen zu bewerten.

Wann wir DWC tatsächlich auf unseren Autobahnen sehen werden, ist noch ein langer Weg. Majhi sagte, dass Prototypen auf der ganzen Welt getestet und entwickelt werden, auch an der Universität von Auckland.

„Es wird mindestens fünf bis zehn Jahre dauern, bis DWC auf neuseeländischen Straßen zu sehen ist, da für eine erfolgreiche Einführung mehrere Faktoren wie Prototypenentwicklung, Tests, finanzielle Machbarkeit und politische Maßnahmen nacheinander stattfinden müssen.“

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