FastCharge : le projet de recherche permet une recharge ultra-rapide

Connecteur de charge HPC

Le projet de recherche FastCharge a démontré que des temps de charge réduits étaient possibles

Présentation

Le projet de recherche FastCharge a vu le jour en juillet 2016, il a pour objectif de réduire le temps de charge des véhicules électriques. Recharger en quelques minutes est une condition essentielle pour que l'électromobilité soit adoptée et utilisable au quotidien. La présentation des résultats du projet de recherche en décembre 2018 a démontré que la technologie de charge ultra-rapide fonctionnait dans la pratique à l'exemple de l'aire de repos Euro Rastpark Jettingen-Scheppach sur l'autoroute A8 entre Ulm et Augsbourg. Le système de charge à haute puissance (HPC) de Phoenix Contact joue ici un rôle important.

Dr Markus Göhring, Frank Bauer, Stephan Elflein, Bernhard Pufal, Gerhard Oberpertinger et Robert Ewendt (de gauche à droite)

Dr Markus Göhring, Frank Bauer, Stephan Elflein, Bernhard Pufal, Gerhard Oberpertinger et Robert Ewendt (de gauche à droite)

Partenaires du projet

Le projet FastCharge, subventionné par le ministère fédéral des transports et des infrastructures numériques, est exploité par un consortium industriel sous la direction du groupe BMW incluant Allego GmbH, Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG, Siemens AG et Phoenix Contact E-Mobility GmbH.

Dr Markus Göhring (Porsche), Frank Bauer (BMW Group), le chef de projet FastCharge Stephan Elflein (BMW Group), Bernhard Pufal (Allego), Gerhard Oberpertinger (Siemens) et Robert Ewendt (Phoenix Contact) font partie de l'équipe de projet.

Application

La charge des véhicules électriques prend trop de temps, les véhicules sont peu utilisables dans la vie de tous les jours. De nombreux conducteurs citent ces arguments ou des arguments similaires lorsque le sujet de l'électromobilité est abordé. Pour que l'électromobilité devienne enfin utilisable au quotidien, les limites électrotechniques de tous les composants et systèmes impliqués dans la charge doivent être étudiées. C'est pour cela que le projet de recherche FastCharge a été lancé en juillet 2016. Dans le cadre de ce projet, des puissances de charge allant jusqu'à 450 kW ont été testées dans le but d'obtenir une charge aussi rapide et pratique que l'approvisionnement en carburant.

Le projet commun s'est concentré sur la recherche de tous les aspects de la charge rapide dans le but de rendre les technologies nécessaires disponibles pour une utilisation au quotidien. Outre l'augmentation des performances pendant la charge, les bases et les process d'exploitation des systèmes de charge ultrarapides ont également été étudiés. Le process automatisé d'enregistrement et de facturation Plug & Charge, particulièrement important pour l'utilisateur, a également été pris en compte.

Connecteur High Power Charging

Charger facilement des véhicules électriques en quelques minutes grâce au connecteur High Power Charging

Solution

Une infrastructure de charge d'une telle puissance requiert des véhicules capables d'absorber les puissances élevées et de les stocker dans leurs batteries. Porsche et BMW ont mis des véhicules appropriés à disposition pour le projet FastCharge. Pour cela, BMW a équipé une i3 d'une batterie haute tension d'une capacité nette de 57 kWh. Il faut 15 minutes pour charger jusqu'à 175 kW. Le modèle Panamera de Porsche adapté pour le projet va même plus loin, avec une capacité nette de batterie d'environ 90 kWh. Une puissance de charge initiale de plus de 400 kW permet ainsi des temps de charge inférieurs à trois minutes pour 100 km d'autonomie. Les deux véhicules sont équipés de puissants systèmes de refroidissement pour refroidir la batterie pendant le processus de charge.

C'est par l'intermédiaire d'un unité de charge Siemens qui comprend non seulement le raccordement au réseau électrique public mais également l'électronique de puissance pour les deux bornes de recharge que 175 kW sont mis à disposition sur une borne et 450 kW (jusqu'à présent encore inégalés) sur la deuxième borne. Une connexion moyenne tension complexe n'est pas nécessaire, l'unité de charge se contentant d'une connexion basse tension. Et pourtant, la puissance disponible est tout de même suffisante pour charger simultanément deux véhicules avec des puissances élevées. Les stations de charge du constructeur Allego utilisent les connecteurs de charge de type 2 du système Combined Charging System (CCS), éprouvés et normalisés en Europe.

Stations de charge avec connecteur High Power Charging

La station de charge de droite fournit 450 kW, celle de gauche 175 kW

Les câbles de recharge haute puissance (HPC) dotés d'un fluide de refroidissement de Phoenix Contact permettent, selon le modèle de véhicule, aussi bien de charger des batteries de 400 volts que des batteries de 800 volts. La charge rapide d'une voiture électrique correspond de plus en plus au remplissage du réservoir de carburant d'un véhicule de tourisme classique. La technologie de charge moderne permet, avec un courant de charge constant de 500 ampères, de
recharger la batterie des véhicules électriques par exemple pendant une pause-café. L'entretien du circuit de refroidissement semi-ouvert est également simplifié par l'utilisation d'un mélange d'eau et de glycol comme liquide de refroidissement.

Conclusion

Avec l'inauguration de ce système de charge haute technologie à Jettingen-Scheppach, en Bavière, en décembre 2018, le consortium a prouvé qu'un temps de charge inférieur à trois minutes était possible pour 100 kilomètres d'autonomie. Cela prouve également que l'électromobilité est adaptée aux longues distances. Les partenaires du consortium se sont idéalement complétés par leur expertise et leurs technologies pendant la courte durée du projet et ont ainsi apporté une contribution importante à l'acceptation des véhicules électriques à batterie. À l'avenir, il ne faudra plus des heures, mais seulement quelques minutes, pour qu'un véhicule électrique soit à nouveau « approvisionné » et puisse poursuivre son trajet.