Prof. J. Walter - Informationstechnik, Mikrocomputertechnik, Digitale Medien Fazit
Hochschule Karlsruhe Logo Bachelorarbeit
Induktives Laden von Fahrzeugen - Jakob Bisinger
Wintersemester 2020/21
Jakob Bisinger

Fazit

Um Ihren Studierenden aktuelle Themen nahe zu bringen, bietet die Hochschule Karlsruhe immer wieder wirtschaftsnahe Projekte an. Eines dieser Projekte ist die E-Rikscha, welche unter Leitung von Herrn Prof. Walter immer weiter in Richtung TÜV-zertifiziertes, alltagsfähiges Transportmittel entwickelt wird. Um jedoch nicht nur dem Stand der Technik zu genügen, sondern auch zukünftige Themen abzudecken, ist die Ausrüstung der Rikscha mit einer induktiven Ladespule angestoßen worden. Die Auswahl geeigneter Komponenten und deren Zusammenspiel miteinander war Bestandteil dieser Bachelorarbeit und soll als Hilfestellung und Aufbauanleitung nachfolgender Projekte dienen.

Um eine fundierte Auswahl der Komponenten zu ermögliche, wurden die zur Auswahl stehenden Bauteile anhand verschiedener Parameter wie beispielsweise Größe, Leistung und Verfügbarkeit ausgewählt und mithilfe von CAD-Daten an der virtuellen Rikscha verbaut.

Die dabei in diesem Projekt ausgewählten Komponenten sind nicht nur für die Ladung der beiden Akkus geeignet, sondern ermöglichen mit ihrer hohen Leistung auch nachfolgenden Projekten, die in der Rikscha verbaute elektrische Infrastruktur zu nutzen.

Da der endgültige Ladestandort nicht klar ist, wurde außerdem eine Ladestation entworfen, welche eine Montage auf der Fläche aber auch an der Wand ermöglicht. Die Auswahl, die Aluprofile mithilfe eines Schnellspanners gegeneinander verschieben zu können, ermöglicht zudem die Justierung der Höhe, was eine effiziente Energieübertragung von Primär- und Sekundärspule ermöglicht.

Um den Stromfluss in der Rikscha korrekt zu gewährleisten, wurde außerdem die Auslegung der Kabel berechnet. Hier spielten zwei Größen eine maßgebende Rolle. Zum einen war die Länge des von SEW EURODRIVE verwendeten Kabels zwischen Empfängerspule und Anpass-Steller wichtig. Um hierbei Schleifen zu vermeiden und dennoch genug Kabellänge für eine sichere Verlegung des Kabels entlang der Aluminiumprofile zu ermöglichen, wurde dieses Kabel in dem CAD-Modell nachkonstruiert. So kann bei der Bestellung bereits die notwendige Länge angegeben werden.

Die zweite zu beachtende Größe war der zu erwartende Strom in den Kabeln zwischen Gleischspannungswandler und Ladecontrollern. Um hier keine hohen Leistungsverluste und dazu führende Wärmeentwicklungen zu erfahren, wurde der Widerstand der Adern kalkuliert und den Spannungsabfall berechnet. So konnte eine sichere Energieübertragung entworfen werden.

 

Da der Ausbau der Elektromobilität auch in den folgenden Jahren viele technologische Neuerungen hervorbringen wird, danke ich Herrn Professor Walter für die Bereitstellung und die Betreuung solch interessanter Projekte. Sei es das selbstständige Fahren von Automobilen oder die Integration von Fahrzeugakkus in das Stromnetz von morgen. In Projekten wie diesem mitgestalten zu dürfen stellt für viele junge Ingenieure eine spannende Möglichkeit dar, ihr im Studium erworbenes Wissen einzubringen. Besonders begeistert bin ich von Herrn Walters Offenheit gegenüber neuen Ideen, welche über meine gesamte Studienzeit erkennbar und geschätzt wurde!

In diesem Projekt lernte ich nicht nur die Auslegung von Komponenten für induktive Lademöglichkeiten, sondern ebenso die Kommunikation mit Unternehmen und das Arbeiten mit mehreren Beteiligten an einer Konstruktion.

Außerdem möchte ich allen vorangegangenen Projekten danken, welche die Rikscha bis zu meiner Bachelorarbeit mit ihren Projekten konstruiert und umgesetzt haben. Ganz besonders auch Herrn Bilge-Kagan Gökce, welcher durch seine vorangegangene Bachelorarbeit und gute Ideen diese Arbeit bereichert hat.


  Mit Unterstützung von Prof. J. Walter Wintersemester 2020