Inductieve energieover-dracht is een onderdeel van ons dagelijks leven: elek-trische tandenborstels halen energie uit hun laadstation door elektromagnetische overdracht, zonder dat ze met een kabel verbonden zitten. Wetenschappers van het Institut für Fahrzeug-systemtechnik aan het Karlsruher Institut für Technologie onderzoeken hoe dit systeem ook in rail- en wegverkeer kan worden gebruikt. De nieuwe techniek kan op de lange duur bovenleidingen vervangen, wat ook een grotere flexibiliteit van de voertuigen mogelijk maakt in het stadsverkeer.
Trams halen nu hun elektrische energie met behulp van een stroomafnemer van de bovenleiding. Wind, regen of sneeuw hebben invloed op het func-tioneren van de bovenleidingen. Het nadeel van dit systeem is, dat de ver-bindingen door wrijving met hoge mechanische belastingen en veel slijtage gepaard gaan. Bovendien verstoren bovenleidingen soms het stadsbeeld doordat het fraaie zicht op een historisch bouwwerk wordt beïnvloed.
100 kW functioneert al
De onderzoekers zoeken nieuwe wegen om trams van de benodigde elektrische energie te voorzien. In testen kon al worden aangetoond, dat inductieve overdracht van meer dan 100 kW technisch functioneert. Dit vermogen kan zowel tijdens stilstand van het voertuig als tijdens het rijden worden overgedragen.
De inductieve energieoverdracht verloopt daarbij volgens de wetten van de elektromagnetische inductie met twee spoelen: één spoel (primaire spoel) wordt tussen de rails gelegd, de tweede spoel (secundaire spoel) zit onder het voertuig. Rond de spoelen ontstaat door de verandering van het magne-tische veld een elektrische spanning. De energieoverdracht tussen de beide spoelen functioneert contactloos, zodat slijtage door wrijving niet voorkomt.
Doelstelling|
Het doel van de onderzoek is, de techniek van de inductieve energieover-dracht van trams ook te gebruiken voor andere voertuigen. Bussen zijn de simpelste mogelijkheid, omdat die in het stadsverkeer en op vaste routes rijden, wat betekent dat de voertuigen op de halteplaatsen tijdens de passagiersstop of tijdens het rijden weer kunnen worden opgeladen. Maar de techniek is in de toekomst ook over te brengen op elektrische auto’s. Omdat de bestuurder met zijn auto gemiddeld slechts één uur per dag rijdt, zouden bijvoorbeeld parkeerplaatsen als laadstation kunnen dienen.
De wetenschappers houden rekening met de veiligheid van mens en dier voor de elektromagnetische velden. Daarbij is het doel om, ondanks de hoge vermogensoverdracht in de voor personen toegankelijke gebieden in de buurt van voertuigen, binnen de grenswaarden blijven. Dat wordt bereikt door speciaal ontwikkelde spoelgeometrieën. Bovendien zorgt hard- en software er voor dat de primaire spoel alleen wordt ingeschakeld als er zich een voertuig boven bevindt.
De wetenschappers brengen hun expertise binnen verschillende projecten in. Voor thema’s met betrekking tot het openbaar personenvervoer bij-voorbeeld werken ze samen met Bombardier Transportation. Het onderzoek naar het gebruik van de inductieve energieoverdracht bij per-sonenwagens is onderdeel van een door het Ministerie van Economische Zaken van Baden-Württemberg gesubsidieerde project BIPoL (Berührungsloses, induktives und positionstolerantes Ladekonzept für elektrisch angetriebene Fahrzeuge).
