@phdthesis{Sanftl2020, author = {Sanftl, Benedikt}, title = {Kommunikationssystem f{\"u}r induktiv gekoppelte Leistungs{\"u}bertragungssysteme}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-52180}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2020}, abstract = {Im Zuge der voranschreitenden drahtlosen Vernetzung von Systemen wie auch von Systemkomponenten im Bereich der Consumer-Elektronik als auch der Industrie wird die Leistungsversorgung von beweglichen Komponenten immer wichtiger. Die meisten dieser Komponenten sind batteriebetrieben und mit ihrer steigenden Anzahl erh{\"o}ht sich auch die Nachfrage nach Konzepten f{\"u}r ihre kontaktlose Versorgung mit Energie. Dabei hat sich vor allem die induktive Leistungs{\"u}bertragung (engl. inductive power transfer (IPT)) als leistungsstarke und weitverbreitete Technologie etabliert. Durch die magnetische Kopplung zweier in geringem Abstand angeordneter Spulen wird kontaktlos, aber h{\"o}chst effizient Leistung {\"u}bertragen. Zus{\"a}tzlich zur Leistung sollen aber auch Informationen bzw. Steuerungsbefehle zwischen der station{\"a}ren Ladestation und den mobilen Verbrauchern ausgetauscht werden. L{\"a}sst sich {\"u}ber die magnetisch gekoppelten Spulen bereits eine Wechselstromleistung in Form von HF-Signalen {\"u}bertragen, muss dies auch f{\"u}r modulierte HF-Signale zur Informations{\"u}bertragung m{\"o}glich sein. Diese Arbeit stellt ein Konzept vor, das ein Leistungs{\"u}bertragungssystem mit induktiv gekoppeltem Spulenpaar um ein Kommunikationsmodul zur bidirektionalen, robusten {\"U}bertragung von digitalen Informationen erweitert. Zun{\"a}chst werden in dieser Arbeit die Rahmenbedingungen der IPT und die Anforderungen an die Nachrichten{\"u}bertragung f{\"u}r ein kombiniertes Daten- und Leistungs{\"u}bertragungssystem vorgestellt. Hierzu wird unter Nutzung ein und derselben Koppelspulen ein durch Frequenzmultiplexverfahren vom Leistungskanal getrennter {\"U}bertragungskanal realisiert. {\"U}ber diesen Kanal l{\"a}sst sich die induktive Daten{\"u}bertragung realisieren. Ein weiterer Teil der Untersuchungen stellt dar, wie einzelne Nachrichtenpakete optimal an die Kanalverh{\"a}ltnisse angepasst und damit unter verbesserten Bedingungen {\"u}bertragen werden k{\"o}nnen. Dabei kommen moderne Modulationsverfahren zum Einsatz, deren Grundlagen ebenfalls in dieser Arbeit erl{\"a}utert werden. Ab- schließend wird die Technologie mit Hilfe eines Prototypen demonstriert und daran messtechnisch die Performanz des Systems belegt. Abgerundet wird die Arbeit mit einer Diskussion der Messergebnisse und einem Vergleich mit dem aktuellen Stand der Technik. Hierdurch kann die Frage beantwortet werden, ob die Technologie unter industriellen Betriebsbedingungen einsetzbar ist.}, subject = {Induktive Leistungs{\"u}bertragung; Kommunikation; Systemdesign; Inductive power transfer; Communication; System design; Drahtlose Energie{\"u}bertragung; Kommunikationstechnik; Frequenzmultiplex; Prototyp}, language = {de} }