Energy-harvesting damping

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Funktionsnachweis der Technologie in simulierter, dem späteren Einsatz entsprechender Umgebung - beim industriellen Einsatz im Fall von Schlüsseltechnologien

Beschreibung

Forschungstätigkeiten zum „Energy-harvesting damping“ befassen sich mit der Frage, wie die Bewegung der Stoßdämpfer eines Fahrzeugs dazu genutzt werden können, elektrische Energie zu erzeugen.

Um dies zu ermöglichen, wird das Prinzip der elektromagnetischen Induktion aufgegriffen und erfordert fahrzeugseitig die Integration von Spulen und Magneten im Bereich der Fahrzeug-Dämpfer. Fährt das Fahrzeug nun über Unebenheiten oder Schlaglöcher, bewegen sich die Dämpfer. Die Dämpfer-Bewegung erzeugt gleichzeitig auch eine relative Bewegung zwischen den Spulen und Magneten. Durch die elektromagnetische Induktion entsteht in den Spulen eine elektrische Spannung, die dann in elektrische Energie umgewandelt wird.  

Chancen
  • Nutzung einer bisher nicht beachteten Energiequelle
  • Erhöhung der Reichweiten von batterieelektrischen Fahrzeugen (battery electric vehicle, BEV)
  • Verlängerung der Batterielebensdauer durch Entlastung der Batterie
Herausforderungen
  • Integration der notwendigen Hardware im Bereich der Dämpfer
  • Optimierungsbedarfe bzgl. des Wirkungsgrads der Energieumwandlung
  • Einschränkungen der Hardware-Haltbarkeit und -Zuverlässigkeit im Angesicht anspruchsvoller Umgebungsbedingungen
Quellen:
  • Li, Y., Han, P., Li, D., Chen, S., & Wang, Y. (2022): Typical dampers and energy harvesters based on characteristics of ferrofluids. Friction, 11(2), 165–186.
  • Zhu, H., Li, Y., Shen, W., & Zhu, S. (2019): Mechanical and energy-harvesting model for electromagnetic inertial mass dampers. Mechanical Systems and Signal Processing, 120, S. 203–220.
  • Ahamed, R., Ferdaus, M., & Li, Y. (2016): Advancement in energy harvesting magneto-rheological fluid damper: A review. Korea-australia Rheology Journal, 28(4), S. 355–379.
  • Xie, L., Cai, S., Huang, G., Huang, L., Li, J., & Li, X. D. (2020): On energy harvesting from a vehicle damper. IEEE-ASME Transactions on Mechatronics, 25(1), S. 108–117.

Trend

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Funktionsnachweis der Technologie in simulierter, dem späteren Einsatz entsprechender Umgebung - beim industriellen Einsatz im Fall von Schlüsseltechnologien