messung

BMWi ZF4250109RE7


Abstract
Drahtlose Energieübertragung zum Laden eines mobilen Gerätes bzw. Smartphones hat in den letzten Jahren einen starken Aufschwung erfahren. Dabei besteht der Vorteil vor allem in der Möglichkeit, das zu ladende Gerät vollständig zu kapseln, da keine Steckverbindung für einen Ladeanschluss benötigt wird. Dieses Konzept ist im Projekt Texmitter aufgegriffen. Hier wird eine gewebte textile Spule entwickelt, die speziell für den Einsatz in EMS-Trainingsshirts abgestimmt ist. Durch den Wegfall der bisher nötigen Ladeanschlüsse kann die Elektronik im Shirt voll gekapselt werden, wodurch auch eine Wäsche des kompletten Shirts ermöglicht wird. Die textile Umsetzung der Ladespule bietet weiterhin den Vorteil, dass die Flexibilität und Leichtigkeit des EMS-Shirts erhalten bleibt.

Wireless energy transmission for charging a mobile device or smartphone has experienced a strong boom in recent years. The main advantage here is the ability of completely encapsulating the device to be charged since no plug connection is required for a charging connection. This concept is taken up in the Texmitter project. Here a woven textile coil is developed, which is specially designed for use in EMS training shirts. By eliminating the charging connections previously required, the electronics in the shirt can be fully encapsulated, which also enables the entire shirt to be washed. The textile implementation of the charging coil also offers the advantage that the flexibility and lightness of the EMS shirt are retained.


Aufgabenstellung
Das Hauptaugenmerk der Entwicklungen richtete sich auf die Dimensionierung und webtechnische Umsetzung einer gewebten Spule für drahtlose Ladeanwendungen. Zielsetzung war, eine übertragbare Leistung von 5 W bei möglichst geringen Verlusten zu erreichen. Aus diesem Grund waren spezielle Webbindungen zu entwickeln und erproben, die es ermöglichen, hochleitfähige Verbindungen zwischen Kett‑ und Schussfäden zu erstellen. Weiterhin war eine Kapselung der gewebten Spule zu entwickeln, um die Kontaktstellen im Gewebe vor dem Einfluss chemischer und mechanischer Belastungen zu schützen.


Lösungsweg
In Zusammenarbeit mit den Projektpartnern Wearable Life Science GmbH, AMOHR Technische Textilien GmbH sowie Universität Paderborn, Fachgebiet Sensorik, wurde ein komplettes Funktionsmodul bestehend aus gekapselter Spule mit angeschlossener Ladeelektronik, integriert in einem EMS-Shirt, entwickelt. Ausgehend von den Vorgaben für die elektrischen Parameter seitens der Universität Paderborn wurde ein Spulenlayout entwickelt, welches Basis für weitere Erprobung von Webbindungen sowie Modifizierungen ist. Mit der fertigen gewebten Spule wurden umfangreiche Kapselungsversuche sowie sich daran anschließende Waschversuche durchgeführt, um die Eignung des induktiven Ladesystems für die Anwendung in Wearables sicherzustellen.


Ergebnis und Anwendungen
Ausgehend von den Erkenntnissen aus den Untersuchungen wurde in Kooperation mit den Projektpartnern Universität Paderborn sowie AMOHR Technische Textilien ein Funktionsmuster aufgebaut. Dazu wurden eine Spule mit thermisch vernetzendem Silikon versiegelt sowie die Kontaktierungspunkte soweit vorbereitet, dass an der Universität Paderborn der Anschluss an die Elektronik erfolgen konnte. Die fertige textile Ladespule mit Elektronik wurde in ein Stirnband integriert und somit das abschließende Funktionsmuster fertiggestellt. Die zu Projektbeginn geplante Integration konnte aufgrund des vorzeitigen Ausscheidens der Wearable Life Science GmbH und des damit verbundenen vorzeitigen Projektendes nicht umgesetzt werden.

Abb. 1: Gewebte Spule mit ElektronikAbb. 1: Gewebte Spule mit Elektronik

Ansprechpartner
Jirko Reinsch
E-Mail: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!