Schlussbericht des Verbundes InBiLa+

Abstract

Das Verbundprojekt InBiLa+ ("Induktives bidirektionales Laden mit erhöhter Leistungsdichte") verfolgte das Ziel, ein technologisch fortschrittliches, bidirektionales induktives Ladesystem für Elektrofahrzeuge zu entwickeln, aufzubauen und unter realen Bedingungen zu demonstrieren. Aufbauend auf den Ergebnissen des Vorgängerprojekts EFILS‑11, in dem ein seriennahes unidirektionales 11‑kW‑Induktivladesystem entstand, wurden im Rahmen von InBiLa+ die technischen Grundlagen für den bidirektionalen Energietransfer sowie für leistungsdichtegesteigerte Spulensysteme erarbeitet. Das Konsortium - bestehend aus BRUSA (Konsortialführer), BMW und der Technischen Universität München (TUM) - bearbeitete neun Arbeitspakete entlang zweier zentraler Entwicklungspfade:

Entwicklung eines bidirektionalen induktiven Ladesystems, einschließlich Leistungselektronik, Sicherheitsfunktionen, Software, Inbetriebnahme und Fahrzeugintegration. Untersuchung und Bewertung neuartiger Spulensysteme zur Erhöhung der Leistungsdichte, einschließlich ein‑ und dreiphasiger Topologien, Interoperabilität und Systemsimulation.

Zu den wesentlichen Ergebnissen zählen ein funktionsfähiges Prototypensystem mit bidirektionaler Energieübertragung, ein fahrzeugseitig integrierbares Spulensystem, validierte Systemmodelle, Interoperabilitätsanalysen sowie Beiträge zur Weiterentwicklung relevanter Standards (IEC, ISO, SAE). Beide Entwicklungspfade wurden in Demonstratorfahrzeugen von BMW und BRUSA umgesetzt, wodurch die Praxistauglichkeit und der Reifegrad der Technologie gezeigt werden konnten. Das Projekt leistet einen wichtigen Beitrag zur zukünftigen Netzintegration von Elektrofahrzeugen, zur Standardisierung induktiver Ladesysteme sowie zur Erhöhung der Nutzerakzeptanz durch automatisiertes, kontaktloses Laden. Die erzielten Ergebnisse bilden die Grundlage für zukünftige Serienentwicklungen, Angebotsverfahren und technologiepolitische Weiterentwicklungen im Bereich der bidirektionalen Ladeinfrastruktur. The joint project InBiLa+ ("Inductive bidirectional charging with increased power density") pursued the goal of developing, constructing, and demonstrating an advanced technology that enables a bidirectional inductive charging system for electric vehicles under real-world conditions. Based on the results of the predecessor project EFILS-11, a development of a pre-series unidirectional 11 kW inductive charging system, InBiLa+ ensured the technical foundations for bidirectional energy transfer and coil systems with increased power density. The consortium - consisting of BRUSA (consortium leader), BMW, and the Technical University of Munich (TUM) - worked on nine work packages alongside two central development paths:

Development of a bidirectional inductive charging system, including power electronics, safety functions, software, commissioning, and vehicle integration. Investigation and evaluation of novel coil architecture to increase power density, including single- and three-phase topologies, interoperability, and system simulation.

The key results include a functional prototype system with bidirectional energy transfer. This coil system can be integrated into vehicles, validated system models, and interoperability analyses, and contributes to the further development of relevant standards (IEC, ISO, SAE). Both development paths were implemented in demonstrator vehicles provided by BMW and BRUSA, demonstrating the technology's usability and maturity. The project makes an essential contribution to the future grid integration of electric vehicles, to the standardization of inductive charging systems, and to increasing user acceptance through automated, contactless charging. The results paved the way for future series developments, successful applications for public tenders, and public national and international technology developments in the field of bidirectional charging infrastructure.