Onderzoek, ontwikkeling en innovatie
Contactloze overdracht van grote vermogens
Een team onder leiding van de natuurkundigen Christoph Utschick en prof. Rudolf Gross van de Technische Universiteit van München (TUM) en Würth Elektronik zijn erin geslaagd een spoel met supergeleidende windingen te construeren die in staat is om contactloos vermogen over te dragen in de orde van grootte van meer dan vijf kilowatt en dat met slechts geringe verliezen.
Het brede scala aan denkbare toepassingen omvat onder meer autonome industriële robots, medische apparatuur, voertuigen en zelfs vliegtuigen. Contactloze vermogensoverdracht heeft zichzelf al bewezen als een sleuteltechnologie als het gaat om het opladen van kleine apparaten zoals mobiele telefoons en elektrische tandenborstels. Gebruikers zouden echter ook graag zien dat contactloos opladen mogelijk wordt voor grotere elektrische machines zoals industriële robots, medische apparatuur en elektrische voertuigen. Dergelijke apparaten kunnen op een laadstation worden geplaatst wanneer ze niet in gebruik zijn. Dit zou het mogelijk maken om zelfs korte stilstandtijden effectief te gebruiken om de accu’s op te laden. De momenteel beschikbare transmissiesystemen voor efficiënt opladen in het kilowattbereik en hoger zijn echter groot en zwaar, aangezien ze zijn gebaseerd op spoelen die uit koperdraad bestaan. In samenwerking met de bedrijven Würth Elektronik eiSos en supergeleider-coatingspecialist Theva Dünnschichttechnik, zijn de natuurkundigen onder leiding van Christoph Utschick en Rudolf Gross erin geslaagd een spoel te creëren met supergeleidende windingen. De onderzoekers ontwikkelden een speciale spoelgeometrie waarbij de individuele windingen van de spoel door afstandhouders van elkaar gescheiden zijn. Deze truc vermindert de wisselstroomverliezen in de spoel aanzienlijk. Het resultaat is dat vermogensoverdracht in het kilowattbereik mogelijk wordt.