Fremdobjekte erkennen
Damit es beim Induktivladen nicht brenzlig wird!
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Induktives Sensorprinzip zur Risikominimierung
Ebenso wichtig ist, dass das FOD-System nur jene Fremdkörper detektiert, die eine Gefährdung darstellen. Andere Materialien, die durch das Ladefeld nicht erwärmt werden, beispielsweise Sand oder Holz, müssen differenzierbar sein, damit der Ladevorgang nicht unnötig unterbrochen wird. Eine induktive Sensortechnologie bietet sich hier an, da sie genauso wie das Ladefeld nur auf Objekte reagiert, die eine potenzielle Gefährdung hervorrufen. Zollner Elektronik hat ein entsprechendes System entwickelt und dazu den gesamten Spulenbereich der Bodenplatte in eine Vielzahl von Sensorfeldern unterteilt. Diese erzeugen jeweils ein eigenes Magnetfeld, welches durch alle leitenden Objekte verändert wird. Ein Messsystem erfasst derartige Änderungen und wertet sie über verschiedene Algorithmen aus. Die Herausforderung dabei: Die Messung muss auch noch in Gegenwart des Ladefeldes, das 1.000.000-mal stärker ist, mit ausreichender Sensitivität funktionieren.
Über 99 Prozent Sicherheit
Bereits seit 2015 forscht Zollner Elektronik an Technologien zur Erkennung metallischer Objekte im induktiven Ladefeld. Die erste Generation ihres FOD-Systems steuerte sie zum bislang einzigen nach IEC 61980 zugelassenen induktiven Ladesystem bei, dem Brusa Wireless Power Transfer System ICS 1. Bei der zweiten Generation, die Brusa als mögliche Lösung für FOD nutzen kann – gemeinsam prüfen die beiden Unternehmen eine mögliche Integration in das Design des kommenden Brusa-Ladesystems –, hat Zollner noch einmal die Zuverlässigkeit verbessert. Eine optimierte Integration ins Gehäuse sorgt für mehr Robustheit, während durch Anpassungen der Sensorstruktur die Sensitivität weiter erhöht wurde. Ergebnis: Das FOD-System Gen2 erkennt sämtliche Objekte, die als kritisch eingestuft sind, zu mehr als 99 Prozent.
Mithilfe von automatisierten Messungen an einem Roboterprüfstand hat Zollner Elektronik die Sensitivität des Sensorsystems detailliert evaluiert. In diesen Testreihen wurden die fünf Objekte aus der Normung mittels eines Rasters über die gesamte Spulenfläche bewegt. Auch bei eingeschaltetem Ladefeld war die Sensitivität unbeeinträchtigt und ermöglichte eine sichere Detektion. Vergleichbare Messreihen eines interessierten OEM bestätigten diese Ergebnisse: »Zollners FOD-System Gen2 erreicht mit seinen zwei Erkennungsalgorithmen eine verlässliche und stabile Erkennungsrate, die bei über 99 Prozent liegt. Das gilt sogar für die schwierigsten Objekte«, stellte dieser fest.
Damit beweist das FOD-System Gen2 zudem, dass es sich auch an unterschiedliche Spulensysteme anpassen lässt. Der Sensor in der Bodenplatte ist flexibel einsetzbar – unabhängig von verwendetem Spulendesign, Spulenströmen, Frequenzen und weiteren Designfaktoren. Er kann in verschiedenen induktiven Ladesystemen einen gefahrlosen Ladevorgang gewährleisten. Befürchtungen, das induktive Laden sei nicht sicher, müssen Autofahrer also nicht haben. Für sie ist es einfach eine komfortable Art, ihr Fahrzeug bereit zu machen für den nächsten Einsatz.
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