Fahrer von Elektrofahrzeugen in Florida können kabelloses Laden auf der Straße ausprobieren

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Haben Sie sich schon einmal gefragt, wie es wäre, Ihr Elektrofahrzeug (EV) während der Fahrt auf der Autobahn aufzuladen? Nun, die Leute in Zentralflorida werden in ein paar Jahren auf einer neuen Autobahn in Lake County und Orange County die Möglichkeit dazu bekommen. Durch das Aufladen auf der Straße werden die Batterien der Elektrofahrzeuge während der Fahrt auf der SR 516 aufgeladen.

Ja, Elektrofahrzeuge werden künftig straßenseitig angetrieben. Die Central Florida Expressway Authority (CEA) fordert Sie auf, „sich eine Zukunft vorzustellen, in der Sie mit einem Elektroauto auf der Straße fahren und während der Fahrt Energie mit hoher Leistung aufnehmen.“ Das Pilotprojekt gilt als Symbol für einen Wandel im Straßenbau, der die Umwelt und die Fahrer berücksichtigt.

Es ist die erste brandneue Autobahn, die mit einer Straßenladestation ausgestattet ist. Sergio Perez von ENRX, einem norwegischen Unternehmen, das auf drahtlose Energie spezialisiert ist und von der CEA beauftragt wurde, sagte der Orlando Sentinel „Es ist eine Weltpremiere“ und das System bei SR 516 „wird das leistungsstärkste der Welt sein.“

Der straßenseitige Ladeabschnitt der 200 Kilometer langen SR 516 ist eher betriebsbereit als experimentell und wird etwas mehr als 6,5 Kilometer umfassen. Derzeit gibt es nur wenige Straßen, die die geschäftigen Gebiete von Lake County und Orange County miteinander verbinden. Floridas Projekt wird in Ost-West-Richtung verlaufen und einen ständig wachsenden Vorort entlang des US Highway 27 in Lake County mit einem Abschnitt von Orlandos Autobahnring auf der State Road 42 in Orange County verbinden.

Das Projekt soll als Teil eines Finanzplans zur Schaffung eines Job-Centers die lokale Wirtschaft in der Region ankurbeln.

Wie funktioniert das Induktionsladen während der Fahrt?

Es handelt sich um die erste Installation kabelloser Ladestationen auf Betonfahrbahnen, die variable Energie für kleine Elektrolimousinen bis hin zu Langstrecken-Elektro-Lkws bieten wird. Das System wird eine Fläche von etwa einer Dreiviertelmeile umfassen.

Die patentierte ENRX-Technologie (ehemals IPT Technology) funktioniert durch drahtlose induktive Energieübertragung. ENRX verfügt über mehr als 25 Jahre Erfahrung im Testen und Einbauen dieser Ausrüstung in Beton, mit mehreren Pilotprojekten in Europa. Erfolgreich Tests wurden durchgeführt mit einer Leistungskapazität von 180 kW, einer Fahrgeschwindigkeit von 50 mph und einer Gesamteffizienz von über 90 %. Die ENRX Charge 200 kW Electrified Roadway Technology wird alle Fahrzeugklassen auf der Straße mit Strom versorgen können: Personenkraftwagen, mittelschwere Lieferwagen sowie schwere Lastkraftwagen und Busse.

Die elektromagnetische Induktionstechnologie kommt Ihnen vielleicht bekannt vor, wenn Sie Geräte verwenden, die Sie bereits verwenden, beispielsweise Ihre elektrische Zahnbürste oder Ihr Mobiltelefon täglich aufladen. Die Technologie kann ein Elektrofahrzeug direkt darüber erkennen, während die Fahrspur für alle anderen Fahrer noch sicher ist. Beim Laden auf der Straße werden Drahtspulen in den Belag eingebettet, die elektromagnetische Energie aussenden – ein Begriff für ein breites Spektrum, das Radiowellen, Licht und Röntgenstrahlen umfasst –, die direkt über der Straßenoberfläche schwebt. Elektrofahrzeuge müssen mit Empfängerplatten am Unterboden ausgestattet sein, um das elektromagnetische Feld aufzunehmen und seine Energie als Elektrizität an die Fahrzeugbatterie zu übertragen.

Wenn ein Fahrzeug mit Autobahngeschwindigkeit über die Ladestation auf der Straße fährt, erhält es genügend Strom für die Fahrt durch das System. Jeder Fahrzeugtyp hat seine maximale Ladeleistung, die das dynamische Straßensystem auf Anfrage des Autos liefert. Mit Ladeleistungen von bis zu 200 Kilowatt werden Limousinen mit etwa 50 kW versorgt und schwere Lkw mit etwa 200 Kilowatt. Auf diesen Spuren können Elektrofahrzeuge ihre Batterien aufladen und die während ihrer Fahrt verbrauchte Energie kompensieren.

Um die fast 1 Megawatt Strom zu erzeugen, die zum Betrieb der Straße benötigt werden, wird das ENRX-Projekt Solarmodule integrieren.

ENRX Prognosen dass die drahtlose Energieübertragung auf Fahrzeuge über elektrische Straßen das Potenzial hat, zu emissionsfreier Mobilität zu führen. So können Busse, Autos und Lastwagen ihre Batterien beispielsweise unterwegs aufladen, anstatt an einer Ladestation. Das Aufladen der Fahrzeuge unterwegs (tagsüber) und nicht über eine feste Station während der Spitzenlast (abends) wird auch dazu beitragen, den Stromverbrauch im Netz auszugleichen. Das Unternehmen bietet an, dass das Induktionsladen auf der Straße die Notwendigkeit von Ladestopps überflüssig macht, intermodale E-Mobilitätsmodelle ermöglicht und dazu beitragen kann, Batteriegröße und -kapazität zu reduzieren.

A weißes Papier In IEEE Erkunden untersucht, wie Elektrofahrzeuge durch kabelloses Laden während der Fahrt Energie erhalten können, indem eine induktive Kopplung zwischen den in die Fahrbahn eingebetteten kabellosen Ladepads und den an der Unterseite der Elektrofahrzeuge angebrachten Empfängerspulen verwendet wird. Die Autoren gehen davon aus, dass der großflächige Einsatz von kabellosen Ladespuren die Akzeptanz von Elektrofahrzeugen aufgrund der erwarteten Verbesserungen in puncto Komfort und Fahrqualität für Elektrofahrzeugfahrer deutlich steigern wird. Ein solches Engagement der Fahrer sollte wiederum weitere Investitionen in die kabellose Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge motivieren, um der wachsenden Nachfrage gerecht zu werden und umweltfreundlichere Transportlösungen zu fördern.

Die Autoren fügen hinzu, dass die Einrichtung von kabellosen Ladespuren mit erheblichem Straßenbauaufwand und -kosten verbunden ist, sodass die Bewertung des Straßenalters als eines der Hauptkriterien für die Bewertung der verschiedenen Standorte einbezogen werden kann. Denn die Einrichtung der Ladespuren während planmäßiger Straßeninstandhaltungsarbeiten würde die zusätzlichen Kosten für die Einführung des Ladens in der Straße erheblich senken. Insbesondere die optimale Zuteilung von kabellosen Ladespuren kann ein Schlüsselelement bei der Stadtplanung neuer, intelligenter Städte und Gemeinden sein, da sie die erforderliche Deckung des Ladebedarfs bietet und gleichzeitig die Kosten für den Straßenumbau senkt.

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Abschließende Gedanken

Um den wandernden Wildtieren in der Gegend den Weg in den angrenzenden Green Swamp zu ermöglichen, haben die Planer eine 260 Fuß lange, 18 Fuß breite und 8 Fuß hohe Unterführung sowie einen angrenzenden Freizeitpfad entworfen. Einheimische Pflanzen wie Feuerbüsche, Coontie-Palmen, Sägepalmen und Bodendecker werden den dürreresistenten, nachhaltigen Landschaftsplan vervollständigen.

Die Gesamtkosten für das gesamte Straßenprojekt belaufen sich auf 550 Millionen US-Dollarwobei etwa 14 Millionen Dollar ausschließlich für das In-Road-Ladeprojekt vorgesehen sind. CEA ist für das In-Road-Ladeprojekt eine Partnerschaft mit Advancing Sustainability through Powered Infrastructure for Roadway Electrification (ASPIRE) eingegangen, das der National Science Foundation angeschlossen ist.

Die täglichen Verkehrszählungen könnten im ersten Jahr 21.000 Fahrzeuge erreichen und im fünften Jahr auf 25.000 ansteigen. Das E-PASS-Programm der Behörde verfügt über eine bestehende, ausgereifte Kundenschnittstelle für die Fahrerregistrierung, die für die Gebührenerhebung auf der Straße angepasst werden könnte.

Das Projekt der Straßenladestationen wurde von „The Ray“ im Süden Atlantas inspiriert, einem 29 Kilometer langen Abschnitt der Interstate 85, der der Erprobung von Umwelt- und Technologieideen gewidmet ist. Bau werde rennen von Anfang April bis Ende 2027.