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Das war der Wireless Power Congress 2017

Wireless Power: Netz- und Ladekabel sterben aus

18. Juli 2017, 20:10 Uhr   |  Harry Schubert

Wireless Power: Netz- und Ladekabel sterben aus
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Zukünftig werden die Akkus mobiler Geräte wireless geladen und viele Haushaltsgeräte werden weder ein Netzkabel noch elektrische Kontakte haben. Wireless Power wird zum Standard der Stromversorgung werden – so die Protagonisten.

Für die heutige Jugend ist ein Telefon identisch mit einem Smartphone. Die Kommunikation per Funk ist für sie selbstverständlich – leitungsgebundene Telefonapparate gelten mittlerweile als exotisch. Ähnliches sagen die Protagonisten für Wireless Power voraus. In wenigen Jahren wird die kontaktlose Energieübertragung zur normalen Methode werden, um Akkus zu laden. Netzteile und Ladekabel werden aus dem Bewusstsein der Verbraucher verschwinden. Der Wunsch nach mehr Komfort und Bequemlichkeit wird die Stromversorgungskabel verdrängen. Doch auf dem Weg dahin, haben die Entwickler noch ein paar Hürden zu nehmen.

Fünf Schlüsselfaktoren

Impressionen vom Wireless Power Congress 2017 in München.
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Bild 1. Sicherheit geht vor. In seiner Keynote zur Eröffnung des Wireless Power Congress referierte Menno Treffers, Chairman des Wireless Power Consortiums (WPC) über die fünf Schlüsselfaktoren für die erfolgreiche Einführung der Wireless-Power-Technik in Geräte für den Massenmarkt. Wichtigster Faktor ist die Sicherheit.

Menno Treffers, Chairman des Wireless Power Consortiums (WPC), hat in seiner Keynote zu Beginn des Wireless Power Congress am 12. Juli, den vom Smartphone ausgehenden weiteren Siegeszug der Wireless-Power-Technik prognostiziert (Bild 1). Doch der prophezeite Erfolg fällt den Geräteherstellern und den Entwicklern nicht in den Schoß. Sie müssen fünf Schlüsselfaktoren berücksichtigen: Sicherheit, Wirkungsgrad, Störungsfreiheit, Kosten und Kompatibilität. Wichtigster Faktor ist die Sicherheit. Die größte Herausforderung ergibt sich jedoch nicht durch einzelne Faktoren, sondern durch die Kombination aller fünf Faktoren, die gleichzeitig zu berücksichtigen sind.

Standards und Standardkomponenten

Der Qi-Standard des WPC, spezifiziert für Leistungen bis 15 W, ist aktuell dominierend. Qi-Empfänger werden direkt in Smartphones integriert. Automobilhersteller bieten Qi-Sender als Ausstattung für ihre Neuwagen an. Halbleiterhersteller und Hersteller von Induktivitäten haben passende Komponenten im Sortiment, die den Vorgaben des Qi-Standards entsprechen und teilweise sogar hinsichtlich Konformität und Interoperabilität zertifiziert sind. Diesen Vorsprung gegenüber anderen Techniken zur kontaktlosen Energieübertragung will das WPC mit der Erweiterung des Qi-Standards in Richtung höherer Leistung weiter ausbauen.

Impressionen vom Wireless Power Congress 2017 in München.
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Bild 2. Lose gekoppelte Sender und Empfänger, die in Resonanz betrieben werden, vermeiden viele Nachteile und Probleme anderer Übertragungstechniken. Eine Technik hierfür, uniWP (universal Wireless Power) genannt, stellte Markus Rehm vor und demonstrierte sie an einem Muster für die Versorgung aktiver Implantate.

Für die induktive Übertragungstechnik, auf die der Qi-Standard basiert, gelten relativ enge Vorgaben hinsichtlich der Positionierung, des Abstandes und der Ausrichtung von Sender und Empfänger. Etwas mehr Freiraum ist mit den resonant arbeitenden Verfahren möglich, sie haben sich aber noch nicht als Standard etabliert. Übertragungsverfahren mit loser Kopplung bieten sehr viel Spielraum zwischen Sender und Empfänger, erfordern aber eine ausgeklügelte Regelungstechnik, um stets in Resonanz zu arbeiten. Dieser Aufwand führt aber gleichzeitig zu niedrigerer elektromagnetischer Störaussendung, so dass die EMV-Anforderungen leichter zu erfüllen sind. Die als „universal Wireless Power (uniWP)“ bezeichnete Technik wurde von Markus Rehm (Bild 2) präsentiert, der den Teilnehmern ein Muster für die Versorgung aktiver Implantate vorführte.

Wireless Power Congress 2017

Impressionen vom Wireless Power Congress 2017 in München.
Impressionen vom Wireless Power Congress 2017 in München.
Impressionen vom Wireless Power Congress 2017 in München.

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Resonant gekoppelte Sender und Empfänger zur Energieübertragung werden derzeit vorwiegend für proprietäre Wireless-Power-Systeme eingesetzt, genau angepasst an die Applikation und die Art der Anwendung. Für den Einsatz in Geräten für den Massenmarkt, wie z.B. in Akkuwerkzeugen und Küchengeräten, sind Standards jedoch entscheidend für die Akzeptanz beim Endkunden.

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2. Interoperabilität für Elektrofahrzeuge

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