Amplitudenwerte

Tabelle 3: Gegenüberstellung der unterschiedlichen Amplitudenwerte für die Harmonischen der Betriebsfrequenz. Finepower

Im Forschungsvorhaben UnIndCha wurde ein induktives Ladesystem prototypisch aufgebaut und die abgestrahlte magnetische Störaussendung im Frequenzbereich zwischen 9 kHz und 30 MHz bei unterschiedlichen Übertragungsfrequenzen des WPT-Systems gemessen (Bild 8).

Die Ergebnisse zeigen, dass mit unterschiedlichen Resonanzkreisabstimmungen unterschiedlich starke Störaussendungen bei ansonsten gleichen Betriebsparametern resultieren (Bilder 9 bis 11). Diese Unterschiede ergeben sich vor allem durch unterschiedlich hohe Abweichungen der Betriebsfrequenzen von der jeweiligen resultierenden Resonanzfrequenz des Systems. Je nach Abstimmung konnte in den Messreihen eine Reduktion der abgestrahlten Emissionen um bis zu 10 dBµA/m festgestellt werden. Dabei ergab sich in Übereinstimmung mit den theoretischen Annahmen eine minimale Störabstrahlung bei Betrieb in Resonanz.

Zudem konnte in den Messungen ein optimaler Wert für die Abstimmung von 62 Prozent festgestellt werden, wodurch die Schlussfolgerung naheliegt, dass mit einer variablen Abstimmung bei zu starker Kompensation die Störaussendungen wieder zunehmen. Bei höheren Versatzpositionen ist davon auszugehen, dass die Anpassung der Abstimmung an Wirksamkeit zunimmt. Durch die Möglichkeit der variablen Resonanzkreisabstimmung kann dabei bei höheren Versatzpositionen immer ein Betrieb im normativ vorgesehenen Frequenzbereich sichergestellt werden.

Die unterschiedlichen Amplitudenwerte für die Harmonischen der Betriebsfrequenz sind in Tabelle 3 nochmals zusammengefasst und gegenübergestellt. Die Unterschiede zu den theoretischen Betrachtungen sind in erster Linie quantitativ, da in den Messungen nur eine Vektor-Polarisation gemessen wurde, welche einen mehr oder weniger großen Bruchteil des gesamten Feldvektors beträgt. In den theoretischen Betrachtungen wurde durch die Annahme eines idealen geraden Leiters und eines daraus resultierenden idealen kreisförmigen Magnetfelds immer der Maximalwert des Feldvektors berechnet. Die qualitative Übereinstimmung der berechneten und gemessenen Werte ist hingegen gegeben.

Messungen der abgestrahlten Störemissionen haben deutliche Unterschiede bei Betrieb mit unterschiedlichen Frequenzen sowie zusätzlich unterschiedlichen Abstimmungen ergeben. Bei Betrieb mit Resonanzfrequenz konnte eine wesentliche Reduktion der Oberwellen erreicht werden. Dies erfordert insbesondere bei hohen Versatzpositionen eine schaltungstechnische Möglichkeit der Nachjustierung der Resonanzabstimmung, was im Forschungsvorhaben UnIndCha untersucht wurde.

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