Mit dem Radnabenantrieb von NSK müssen E-Auto-Fahrer künftig eventuell keine stationären Ladesäulen mehr ansteuern.

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Laden ohne Ladesäulen Radnabenantrieb lädt kabellos während der Fahrt

05.02.2020

Das Wireless-in-Wheel-System von NSK besteht aus Motor, Umrichter und kabelloser Ladeeinheit und kann Elektrofahrzeuge bei voller Fahrt über Spulen im Boden aufladen. Das soll zum einen das Phänomen der „Reichweitenangst“ als auch die Einschränkungen durch kabelgebundenes Laden an Ladesäulen aufheben.

Mit größeren Batteriepaketen erhöht sich zwar die Reichweite von E-Fahrzeugen, gleichzeitig aber auch deren Gewicht sowie der Ressourcenverbrauch bei der Batterieproduktion. Eine große Reichweite bei minimaler Batteriegröße ist daher ein naheliegendes Entwicklungsziel. Erreichen ließe es sich beispielsweise, wenn die Batterien kabellos während der Fahrt geladen werden könnten.

Die dritte und neueste Generation des Radnabenantriebs W-IWM bietet daher nun die Möglichkeit des induktiven, dynamischen Ladens. Im Vergleich zum Vorgängermodell verfügt der Motor zudem über eine höhere Motorleistung (25 kW pro Rad statt 12 kW) und vereinfachte Integration ins Fahrzeug. Auch die dynamische Ladekapazität wurde verdoppelt, von 10 auf 20 kW pro Rad.

Sowohl die Empfängerspule des dynamischen Ladesystems als auch der Motor und der Umrichter des Elektroantriebs sind vollständig im Rad integriert. Das schafft die Voraussetzung für ein kompaktes und flexibles Fahrzeugdesign.

Während der Fahrt und bei Ampelstopps laden

Entwickelt wurde der Antrieb in einem Gemeinschaftsprojekt, an dem neben NSK das Fujimoto Laboratory der Universität Tokio sowie die Unternehmen Bridgestone, Rohm und Toyo Electric beteiligt sind. Mit der neuen Generation zielt das Projektteam auf die zukünftigen Smart Cities, in denen kabellose, in die Fahrbahn integrierte Ladesysteme das Laden während der Fahrt oder an Ampelstopps ermöglichen.

Der Fahrer müsste auf diese Weise keine Ladesäulen mehr ansteuern, was den Komfort aus Nutzersicht steigert. Zurzeit evaluiert NSK das Marktpotenzial für eine Infrastruktur, die dynamisches Laden ermöglicht, und analysiert entsprechende Verkehrsdaten.

Die Projektgruppe verzichtet bewusst auf die exklusive Nutzung der Grundpatente, die im Zuge der Entwicklung eingereicht wurden. Dadurch soll der praktische Einsatz des Systems erleichtert beziehungsweise beschleunigt werden.

Vierte Generation bereits in den Startlöchern

Während die Konstrukteure noch die dritte Generation des W-IWM testen, laufen schon die grundlegenden Entwicklungsarbeiten für die vierte Generation. Diese soll weitere neue Technologien nutzen. Bei ihr fließen nicht nur die Erfahrungen der bisherigen Projektmitglieder ein, sondern auch Expertenwissen aus anderen Bereichen und verbundenen Unternehmen.

Ziel ist es, bis 2025 ein kabelloses und dynamisches On-Board-Ladesystem unter Praxisbedingungen zu verifizieren und zu erproben.

Bildergalerie

  • Der Elektro-Radnabenantrieb W-IWM besteht aus Elektromotor, Umrichter und Empfängerspule und lädt die Batterie kabellos via Spulen in der Fahrbahn auf.

    Bild: NSK

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