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elweb Batterie
Beiträge im Thema:
6
Erster Beitrag:
vor 10 Monaten, 3 Wochen
Letzter Beitrag:
vor 10 Monaten, 3 Wochen
Beteiligte Autoren:
Bernd Schlueter, laase

Einige Anmerkungen zum Induktionsladen

Startbeitrag von Bernd Schlueter am 27.02.2017 09:32

Ziel des Induktionsladens ist eine berührungslose Energieübertragung über einige cm Abstand. Das geht kaum, indem man einen Transformator aufschneidet und die Eisenkernhälften gegeneinander hält. Der Energieübertrag wäre viel zu gering.
Nicola Tesla experimentierte bei der magnetischen Energieübertragung mit sorgfältig abgestimmten Resonanzkreisen, wobei er hochwertige Bauteile verwendete.
Radiobastler kennen es noch von den Röhrenradios. Um genügend Empfangsleistung zu erhalten, ordnete man direkt an der Antenne einen abstimmbaren Resonanzkreis an, der die Empfangsenergie aus einem größeren Umfeld der Antenne zog. Marconi konnte mit solchen abgestimmten Antennen den Atlantik überqueren. Tesla kam schon einige km weit.
Telefunkensender waren nichts anderes als solche hochfrequent angeregte Resonanzkreise.
Transistoren sind heute so empfindlich, dass man auf solche Hilfsmittel verzichten kann.

Was für den Empfang der elektrischen Komponente von Rundfunkwellen mittels Resonanzantenne gilt, gilt ebenso für die Übertragung der Ladeenergie mittels Induktion.
Die Sekundärspule eines solchen Transformators besteht aus einem Resonanzkreis hoher Güte, die Spulen aus möglichst guter Kupferlitze, die Kondensatoren bekommt man in guter Qualität aus China, oder, etwas teurer, deutscher Produktion. Die übertragene Energiemenge im optimal abgestimmten Resonanzkreis steigt mit der Wurzel der Resonanzkreisgüte an, und da arbeitet man gerne mit extrem hohen Güten von bis zu 10.000. So etwas kann man kaum fertig kaufen, aber Rundfunksender, vor allem Langwellensender oder das Loran-U-Bootortungssystem arbeiteten mit solch hochwertigen Elementen.
Mit solch einem Resonanztransformator kann man die Streufelder gering halten, sodass es kein Problem ist, die in der Straße verlegten Induktionsschleifen zu Fuß zu begehen.

Amateurfunkern sind die Collinsspulen ein Begriff, die es ermöglichen, fast jede Antenne optimal anzupassen. Nebenbei filtern die Resonanzkreise Störschwingungen heraus. Radiostörungen treten nicht auf.
Die relativ großen Spulen sind aufwendiger als normal in der Fertigung, weil man auf verlustreiches Eisen und Ferrit verzichten muss. Einige kg Kupferlitze sollte man da schon investieren.
Mal sehen, beim nächsten Rombesuch versuche ich, Franziskus, dem Elektroautofahrer, das Projekt vorzustellen. Er wäre der ideale Multiplikator für die Verkehrswende in Rom. Er fährt übrigens selbst. Wenn die Pilger dann endlich nicht mehr mühsam die scala sancta erklimmen müssen, sondern gleich elektrisch hinaufdüsen, dürfte das Eis für die Elektromobilität gebrochen sein...

Antworten:

Energiewende durch Induktionsladen

Jemand, der 20.000 km im Jahr mit durchschittlich 40km/h fährt, ist nur 00 Stunden unterwegs. Die übrige Zeit steht die Kiste, also 8260 Stunden. Zeit genug, die Batterien zu laden.
Meine Idee ist dabei das Laden mit einer möglichst geringen Leistung. Bisher schlug ich immer 300 Watt Ladeleistung vor. Inzwischen bin ich der Meinung, dass man diese geringe Leistung weiter reduzieren kann, wenn alle Straßen mit schwachen und billigen Induktionsschleifen ausgerüstet werden. Dabei ist es ohne Weiteres möglich, nur in Zeiten des Stromüberangebotes Strom für 3 Cent die kWh zur Verfügung zu stellen. Reduzieren wir die durchschnittliche Ladeleistung auf 200 Watt, sind die 1600 kWh, die in einem Jahr maximal geladen werden können, 48 Euro wert. Die kann man den Elektroautofahrern kostenlos zur Verfügung stellen, denn im Schnitt wird wegen voller Batterien nur höchstens die Hälfte dieser Ladeleistung entnommen. Für größere Strecken wird eh mittels Stecker schnellgeladen, an den schon vorhandenen Ladesäulen. Nur, für die täglichen Einkäufe und oft auch für die Fahrt zur Arbeit reichen die 12000 km, die über die schwachen Induktionslader fließen.
Der größte Vorteil ist neben der geringen Belastung durch die kostenlose Abgabe des Stroms das Fehlen jeden Abrechnungssystems.
Jahreszeitlich unterschiedlich ist eine Reserveakkukapazität vorzuhalten, und bei 30 Millionen Fahrzeugen und 300 Watt Spitzenleistung sind es immerhin 9 Gigawatt Regelleistung, die dann zur Verfügung stehen. Wind-und Solarenergie können so weiter ausgebaut werden.
Für Spitzenzeiten lässt sich die Ladeleistung auch steigern, sodass sich oft auch die Fahrt zur Ladesäule nicht lohnt.
Natürlich darf nur mit zugelassenen Ladern geladen werden, die nicht den anderen Fahrzeugen den Saft stehlen. Wegen der geringen Ladeleistung ist nur ein Ein und Ausschalter erforderlich, der bei Erreichen der Sollspannung automatisch ausschaltet, in diesem Fall durch Kurzschluss der Induktionsspule. Weitere Elektronik ist nicht enthalten.
Unter diesen Voraussetzungen sehe ich die Möglichkeit, über eine einzige Leiterdoppelschleife von insgesamt über 100Meter Länge über 40 Fahrzeuge gleichzeitig zu laden. Der durchschnittliche Stromverbrauch dürfte sich für all diese Fahrzeuge bei 5kW einpegeln. Eher weniger.
Radiostörungen gibt es keine und gesundheitliche Beeinträchtigung schon gar nicht.
Kleine Ladespulen mit Resonanzkreis in der Straßendecke wären viel zu unhandlich und teuer zu installieren.
Ich überlege, vor meiner Garage die 5cm hohen Gehwegplatten anzuheben und eine Leiterschleife zu verlegen, durchflossen von 5 Ampere Dauerstrom. Ich muss diese wegen der Stolpergefahr eh unterfüttern. Wenn ich nicht lade, rechne ich mit einem Ruhestromverbrauch von ca. 1 Watt, der beim Einparken mit leerer Batterie sofort auf 300 Watt ansteigt, automatisch.

von Bernd Schlueter - am 27.02.2017 16:22
Da habe ich ein wenig geflunkert, 50 Stunden könnten es schon sein, die man bei 2000km Fahrstrecke bei 40km/h die Ruhe im Elektroauto genießen muss.

Damit da nicht allzu viele Stunden Ladezeit hinzukommen, wenn man mal weiter fahren will, empfehle ich, folgenden Film anzuschauen:

Auf nach Deggendorf!

Intis-Ladesysteme demnächst auch bei Sven?

von Bernd Schlueter - am 01.03.2017 10:42

Ferritbeton für die Straße und Ladestationen

Neues Material

Was auf den ersten Blick wie eine große Errungenschaft aussieht, stellt sich bei näherer Betrachtung als ein überaus verlustreiches Material heraus.

Es könnte allenfalls zur Abschirmung dienen. Nein, das ist nicht eines der gewünschten Materialien. Wer einmal die Ferritkerne der im Betrieb befindlichen ESP120-Lader angefasst hat, weiß, wovon ich rede: Soll-Betriebstemperatur: über 90 Grad Celsius!

Nein, da sollten wir uns an Nikola Tesla erinnern: der arbeitete ausschließlich mit Luftspulen mit Güten, die alles, was heute auf den Markt kommt, weit in den Schatten stellen.
Erst, wenn wir den nassen Boden unter den Luftsspulen mit Salz sättigen, kommen wir in ähnliche Verlustdimensionen.

Die übigen technischen Daten erscheinen mir allerdings als überaus gut. Ob da vielleicht ein wenig geflunkert wurde?

Ich befürchte mal, da hat man massive Ferrit-Ziegelsteine mit ein wenig Beton vermörtelt. Ob sich damit noch etwas "gießen" lässt?
Die 0,3 Tesla maximaler Induktionsflussdichte erinnern mich doch sehr an reine minderwertigere "Amidon"-Materialien aus Trumpland

von Bernd Schlueter - am 01.03.2017 12:05
Hi Bernd,
und?
läuft?
Viele Grüße, Lars

von laase - am 01.03.2017 17:24

Bedenken gesundheitlicher Art?

Der Längstwellensender in Grimeton in Schweden sendet bei ca 15kHz und hat eine Eindringtiefe in Meerwasser von 20 Metern. Die von mir gevorzugten 50 kHz dürften damit ungefähr bei 5 Meter Eindingtiefe liegen. So leitfähig wie Meerwasser dürfte mein Straßenbelag also nicht sein. Mit dem Magment dürfte ich bereits mehr Verluste als Nutzleistung haben, es ist also ein für mich völlig indiskutables Material.
1mm Dicke müsste die magnetische Leitschicht unter der Spule schon haben, um meine 300Watt Leistung zu erzielen. Dabei komme ich mit den dazu erforderlichen 1 Kiter pro m² schom auf 1000 Watt Verlust. Nein, danke. Preislich und rohstoffmäßig wäre das material vielleicht erschwinglich.
Für andere Zwecke allenfalls, zur Abschirmung, aber nicht auf der Straße.

Nicht ohne Grund ist dieser Längswellenbereich völlig freigeggeben, da muss man nicht abschirmen. Vor allem, seit es dem Gewittergott nicht verboten wird, etwa 100 Blitze pro Sekunde in die Erdatmosphäre zu entsenden, die zudem noch eine Resonanzfrequenz von 7,5 kHz erzeugt.

Trotzdem, mein konstantinopolitanisches Niedrigenergieinduktionsverfahren steht und geht in dem überall vorhandenen von Gewittern hervorgerufenen Längswellensalat mehr als unter und selbst in Schuhen aus Magment würde man beim Stehen zwischen den Spulen keine störende Erwärmung feststellen. Herzschrittmacher arbeiten mit bestimmten Frequenzen. Die würde man natürlich aussparen. Trotzdem könnte man darüber nachdenken, sich mit seinem Herzschrittmacher ab und zu auf die Straße zu legen, um den Herzschrittmacher wieder aufzuladen. Dann macht die Induktionsschleife eben mal einen kurzen Umweg um die Parkbank am Straßenrand. Handy? Wir wissen, wovon wir reden. Der menschliche Körper? Ist von Euch jemals jemand vom Magnetfeld eines Blitzes erschlagen worden?:eek:

von Bernd Schlueter - am 02.03.2017 04:51
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