FastCharge: výzkumný projekt umožňuje ultra rychlé nabíjení

Nabíjecí konektor HPC

Výzkumný projekt FastCharge dokazuje, že lze dosáhnout krátkých dob nabíjení.

Přehled

Výzkumný projekt FastCharge byl zahájen v červenci roku 2016 a jeho cílem bylo významné zkrácení doby nabíjení elektromobilů. Možnost nabití během pár minut je důležitým předpokladem pro přijetí elektromobilů širokou veřejností a jejich každodenní použitelnost. To, že technologie ultrarychlonabíjení v praxi funguje, ukázala prezentace výsledků výzkumu, která proběhla v prosinci roku 2018 na parkovišti ve městě Jettingen-Scheppach u dálnice A8 mezi Ulmem a Augsburgem. Důležitou roli přitom hraje chlazený systém High Power Charging od společnosti Phoenix Contact.

zleva Dr. Markus Göhring, Frank Bauer, Stephan Elflein, Bernhard Pufal, Gerhard Oberpetinger a Robert Ewendt

zleva Dr. Markus Göhring, Frank Bauer, Stephan Elflein, Bernhard Pufal, Gerhard Oberpetinger a Robert Ewendt

Partneři projektu

V projektu FastCharge, který podpořilo spolkové ministerstvo dopravy a digitální infrastruktury a který pokrývá veškeré aspekty procesu nabíjení, se angažovala skupina BMW Group jako lídr konsorcia, a dále společnosti Allego GmbH, Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG, Siemens AG a Phoenix Contact E-Mobility GmbH.

Členy výzkumného týmu byli Dr. Markus Göhring (Porsche), Frank Bauer (BMW Group), vedoucí projektu FastCharge Stephan Elflein(BMW Group), Bernhard Pufal (Allego), Gerhard Oberpertinger (Siemens) a Robert Ewendt (Phoenix Contact).

Použití

Nabíjení elektromobilů trvá příliš dlouho, vozy lze stěží používat denně – tak či podobně argumentují mnozí řidiči v diskuzi o elektromobilitě. Aby bylo možné elektromobily konečně využívat na každodenní bázi, měly by být zkoumány elektrotechnické hranice všech komponent a systémů, které se na nabíjení podílejí. Za tím účelem byl v červenci roku 2016 zahájen výzkumný projekt FastCharge. V jeho rámci byly testovány nabíjecí výkony až do 450 kW – nabíjení by mělo být stejně rychlé a pohodlné jako tankování.

Společný projekt se soustředil na zkoumání všech aspektů rychlého nabíjení s cílem zajistit využitelnost potřebných technologií pro každodenní použití elektromobilů. Kromě zvýšení nabíjecího výkonu byly zkoumány i podklady a procesy spojené s provozem systému ultra rychlého dobíjení. Součástí projektu byl i systém Plug & Charge, který představuje pro uživatele tak důležitý automatizovaný proces přihlášení a vyúčtování.

Zástrčka High Power Charging

Pohodlné nabíjení elektromobilů během pár minut pomocí zástrčky High Power Charging

Řešení

Pro tak výkonnou nabíjecí infrastrukturu jsou zapotřebí vozy, která zvládnou pojmout velký výkon a uložit jej ve své baterii. V rámci projektu FastCharge byla společnostmi Porsche a BMW připravena odpovídající výzkumná vozidla. Společnost BMW k tomuto účelu vybavila svůj model i3 vysokonapěťovou baterií s čistou kapacitou 57 kWh. Nabít ji lze během 15 minut při výkonu až 175 kW. Společností Porsche přestavěný model Panamera to dokonce zvládá s čistou kapacitou baterie až 90 kWh. Počáteční nabíjecí výkon přes 400 kW tak umožňuje dosáhnout nabíjecí doby kratší než tři minuty pro prvních 100 km dojezdu. Obě vozidla jsou vybavena vysoce výkonným systémem pro chlazení baterie během dobíjení.

Nabíjecí kontejner značky Siemens, který umožňuje připojení k veřejné elektrické síti a obsahuje výkonovou elektroniku pro dva nabíjecí body, poskytl na jednom nabíjecím bodě 175 kW a na druhém nabíjecím bodě dosud jedinečných 450 kW. Nákladná přípojka pro střední napětí nebyla nutná, nabíjecí kontejner se spokojí s nízkonapěťovou přípojkou. Navzdory tomu je k dispozici dostatek výkonu pro současné nabíjení dvou vozidel vysokým výkonem. Nabíjecí stanice vyráběné společností Allego využívají v Evropě osvědčenou a standard splňující nabíjecí zástrčku systému Combined Charging System (CCS) ve variantě typu 2.

Nabíjecí stanice se zástrčkou High Power Charging

Nabíjecí stanice vpravo poskytuje 450 kW, stanice vlevo 175 kW.

Pomocí chlazeného nabíjecího kabelu (HPC) od společnosti Phoenix Contact lze nabíjet systémy baterií podle modelu vozidla jak 400 V, tak 800 V. Rychlé nabití elektromobilu se tak čím dál více blíží natankování konvenčního vozidla. Pokroková nabíjecí technika umožňuje nabití akumulátoru elektromobilu trvalým nabíjecím proudem 500 ampérů
během krátké zastávky na kávu. Použitím směsi vody a glykolu jako chladicí kapaliny šetrné k životnímu prostředí je údržba polotevřeného chladicího okruhu výrazně jednodušší.

Závěr

Slavnostním zahájením provozu tohoto špičkového nabíjecího systému v prosinci 2018 v bavorském městě Jettingen-Scheppach podalo konsorcium důkaz, že lze v praktickém provozu dosáhnout doby nabíjení kratší než 3 minuty pro prvních 100 kilometrů dojezdu. Tím se dokázalo, že elektromobily si poradí i s jízdou na dlouhé vzdálenosti. Partneři konsorcia se během krátké doby průběhu projektu ideálně doplňovali svými odbornými znalostmi a technologiemi, a přinesli tak důležitý příspěvek k tomu, aby elektromobily napájené bateriemi přijala široká veřejnost. V budoucnu to již nebude trvat několik hodin, ale jen pár minut, než bude elektromobil znovu „dotankován“ a schopen pokračovat v jízdě.

Kontakt (cs)
PHOENIX CONTACT, s.r.o.
PHOENIX CONTACT, s.r.o.
+420 542 213 401