High Power Charging

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Parco di ricarica moderno con stazioni HPC e auto elettriche

La tecnologia per le stazioni di ricarica rapida

High Power Charging è una tecnologia di ricarica sviluppata da Phoenix Contact e installata nelle stazioni di ricarica ultra rapide per auto elettriche. I lunghi tempi di ricarica appartengono ormai al passato, poiché le batterie delle auto elettriche possono essere caricate in soli 3-5 minuti per un'autonomia di 100 chilometri. Con la tecnologia High Power Charging, Phoenix Contact contribuisce al futuro della mobilità elettrica, rendendo la ricarica delle auto elettriche nelle stazioni di rifornimento alla portata di tutti. Ricaricare le auto elettriche nelle aree di servizio con 500 kW diventa quindi una questione secondaria.

Ricarica delle auto elettriche più veloce del previsto

Più veloce del previsto: High Power Charging
Più veloce del previsto: High Power Charging YouTube

Come funziona la tecnologia High Power Charging?

High Power Charging
High Power Charging YouTube
High Power Charging: flusso di corrente

500.000 Watt in un connettore di ricarica raffreddato Ricarica rapida in un nuovo design

Fino a ora con il Combined Charging System (CCS) potevano essere utilizzate solo potenze di ricarica fino a 200 kW. Per tempi di ricarica particolarmente rapidi sono tuttavia necessarie potenze significativamente più elevate. Con la tecnologia di ricarica tradizionale questo avrebbe comportato pericolosi surriscaldamenti o l'impiego di cavi di diametro maggiore poco maneggevoli.

La nostra tecnologia HPC è quindi basata su un raffreddamento a liquido attivo, che consente potenze di ricarica fino a 500 kW, senza sacrificare sicurezza e gestibilità. Con HPC rivoluzioniamo la tecnologia di ricarica rapida.

Connettore di ricarica rapida con tecnologia intelligente dei sensori

I nostri ingegneri hanno affrontato molte sfide per lo sviluppo del connettore di ricarica

CCS diventa compatibile con HPC L'ulteriore sviluppo di Combined Charging System a High Power Charging

La nostra tecnologia High Power Charging si basa sul CCS, il Combined Charging System, il cui standard è stato sviluppato da Phoenix Contact in collaborazione con l'industria automobilistica. Una delle maggiori sfide nello sviluppo del connettore per la ricarica rapida è stata quella di rendere più pratici possibili sia la sezione del cavo del caricabatterie sia le dimensioni e il peso del connettore del caricabatterie. Questo è stato possibile solo grazie allo sviluppo di un sistema di raffreddamento intelligente ed efficiente e di una struttura di cavi ben congegnata.

Inoltre, i connettori sono dotati di contatti argentati e contengono un portacontatti che, grazie alle sue eccellenti proprietà di conducibilità termica, funge anche da elemento di raffreddamento. Ciò si traduce in una stabilità particolarmente elevata con eccellenti prestazioni di raffreddamento.

Andamento della temperatura, con e senza raffreddamento

Il raffreddamento garantisce che non venga superata la temperatura limite ΔTmax imposta dalla normativa

Come funziona il raffreddamento? Che cosa prevede la norma?

Secondo la norma IEC TS 62196-3-1, i contatti di potenza di un connettore di ricarica DC non devono superare una temperatura di contatto di 90°C. Per garantire tale processo anche a correnti più alte, il sistema di contatto (il connettore di ricarica) deve essere attivamente raffreddato nel processo.

A questo scopo, nel sistema HPC sono integrati diversi sensori di temperatura, che registrano lo sviluppo del calore in tempo reale e trasmettono i valori al controllore della colonna di ricarica. Ciò consente di evitare un surriscaldamento e contemporaneamente permette di incrementare l'efficienza energetica in modo sicuro e a norma.

Il connettore di ricarica HPC nel dettaglio Tecnologia intelligente per una procedura di ricarica veloce e sicura

Interaktive Image Map: vista interna del connettore di ricarica High Power Charging
Microprocessore e sistema di sensori
Un sistema di sensori integrato fornisce informazioni sullo stato generale del connettore di ricarica, sul suo utilizzo e sull'usura, nonché ulteriori dati di analisi. Un microprocessore elabora e memorizza tutte le informazioni e le trasmette in tempo reale al controllore per la ricarica tramite un'interfaccia CAN bus.
Liquido di raffreddamento
Come liquido di raffreddamento utilizziamo una miscela di acqua-glicole, ecologica e semplice da utilizzare. Tale miscela raffredda sia il cavo di ricarica che i contatti di potenza.
Portacontatti
Grazie alle sue eccellenti proprietà di conduzione termica, il portacontatti funge anche da elemento di raffreddamento. In combinazione con il liquido di raffreddamento disperde il calore che si viene a creare.
Contatti di potenza intercambiabili con sensori di temperatura
I contatti di potenza DC argentati possono essere facilmente sostituiti durante la manutenzione, senza scaricare il fluido di raffreddamento. I sensori di temperatura integrati misurano in tempo reale lo sviluppo di calore per un'efficienza di raffreddamento a risparmio energetico e orientata al bisogno.
Parte frontale del connettore intercambiabile
In caso di danni, la parte frontale del connettore può essere facilmente sostituita allentando le cinque viti. Non sono necessarie altre operazioni.
Sensore delle perdite
Il sensore delle perdite garantisce una sicurezza particolarmente elevata: qualora si dovesse verificare una fuoriuscita del liquido di raffreddamento all'interno del connettore per la ricarica, il sensore comunica immediatamente con il controllore che interromperà la procedura di ricarica.
Il sistema HPC è composto dal cavo di ricarica, il passaparete, il gruppo di raffreddamento e il controllore

Componenti del sistema HPC

Panoramica del sistema HPC Il sistema modulare HPC di Phoenix Contact è costituito da vari componenti perfettamente combinati:

  • Cavo di ricarica in DC raffreddato (CCS tipo 1 per l'America del nord e CCS tipo 2 per l'Europa)
  • Passaparete con interfacce definite per alimentazione, comunicazione e raffreddamento
  • Saremo lieti di consigliarti aggregati refrigeranti o scambiatori di calore
  • Controllore per processo di ricarica in DC e raffreddamento
  • Moduli di potenza DC nel quadro del sistema per alimentare le stazioni di ricarica con corrente continua
Stazione di ricarica indipendente con gruppo di raffreddamento autonomo

Stazione di ricarica indipendente con gruppo di raffreddamento autonomo

Un sistema per molteplici applicazioni Il sistema HPC di Phoenix Contact può essere utilizzato in modo flessibile

La tecnologia High Power Charging è impiegata nelle situazioni in cui i conducenti di veicoli elettrici non possono perdere molto tempo ad aspettare la ricarica del veicolo. La struttura modulare del nostro sistema HPC permette un uso flessibile in vari sistemi di infrastruttura di ricarica.

È possibile anche l'installazione di un sistema HPC completo in una singola stazione di ricarica indipendente. Ciò significa che il gruppo di raffreddamento e il controllore sono integrati nella stazione di ricarica, creando un circuito di raffreddamento autonomo insieme al connettore e al cavo di ricarica.

Più stazioni di ricarica in un'unica infrastruttura con gruppo di raffreddamento centralizzato

Più stazioni di ricarica in un'unica infrastruttura con gruppo di raffreddamento centralizzato

Tuttavia, l'uso più comune del nostro sistema HPC è nei parchi di ricarica, in cui diverse stazioni di ricarica sono disposte in una rete. Questi parchi di ricarica rapida si trovano soprattutto sulle autostrade e sui principali incroci, ma anche nelle grandi città e nelle aree urbane.

In questo caso, il gruppo di raffreddamento e il controllore sono prevalentemente centralizzati, posizionati ad esempio in un edificio separato. Le stazioni di ricarica decentrate vengono rifornite con fluido di raffreddamento da lì, mentre all'interno sono dotate soltanto di un sistema per lo scambio del calore. Tutte le stazioni di ricarica utilizzano quindi un circuito di raffreddamento comune.

Il team FastCharge

Il team FastCharge con container di ricarica, stazioni di ricarica e veicoli di ricerca di Porsche e BMW

Il progetto di ricerca permette una ricarica rapida delle auto elettriche Connettore di ricarica HPC e tecnologie di controllo di Phoenix Contact

In collaborazione con BMW, Porsche, Siemens e Allego, Phoenix Contact ha realizzato e inaugurato la prima stazione di ricarica High-Power-Charging con una potenza di ricarica di 450 kW nell'ambito del progetto di ricerca FastCharge.

Il progetto di ricerca FastCharge è gestito da un consorzio di aziende guidato da BMW Group, che comprende Allego GmbH, Phoenix Contact E-Mobility GmbH, Dr. Ing. h. c. F. Porsche AG e Siemens AG. FastCharge è finanziato con un totale di 7,8 milioni di euro dal Ministero federale dei trasporti e dell'infrastruttura digitale. L'attuazione delle linee guida per il finanziamento è coordinata dall'Organizzazione nazionale per l'idrogeno e la tecnologia delle celle a combustibile (NOW).

Brevi tempi di ricarica

HPC consente brevi tempi di ricarica delle auto elettriche

Phoenix Contact ha fornito il connettore di ricarica High Power Charging, compatibile con CCS e la tecnologia di controllo.

Le nuove stazioni di ricarica rapida dell'Autohof Jettingen-Scheppach sulla A8 sono adatte per i modelli di auto elettriche di tutte le marche con la variante tipo 2 del sistema di ricarica combinato (Combined Charging System - CCS) diffuso in tutta Europa e sono ora disponibili gratuitamente.

Phoenix Contact con la sua tecnologia High Power Charging è vincitrice del premio azienda innovatrice per l'anno 2019

Dirk Moseke, Robert Ewendt e Michael Heinemann di Phoenix Contact con il Dr. Wladimir Klitschko e il direttore di DDW Michael Oelmann (Foto: Uwe Erensmann/@uepress)

Premio azienda innovatrice per la tecnologia High Power Charging Il vincitore del Premio Onorario Dr. Wladimir Klitschko ha consegnato il Premio azienda innovatrice

Phoenix Contact con la sua tecnologia High Power Charging è vincitrice del premio azienda innovatrice per l'anno 2019. Michael Heinemann, CEO di Phoenix Contact E-Mobility, ha ricevuto ufficialmente il premio aziendale Die Deutsche Wirtschaft (DDW) alla cerimonia di Düsseldorf: "Siamo molto onorati che la giuria abbia scelto noi. E inoltre, non ci aspettavamo di vincere il premio del pubblico".

In totale sono state premiate 20 aziende, ma solo tre di loro hanno ricevuto il premio del pubblico, che è stato consegnato personalmente dal Dr. Wladimir Klitschko, vincitore del Premio Onorario. Ulteriori informazioni e immagini della cerimonia di premiazione sono disponibili nel nostro articolo di LinkedIn.

Logo di CharIN e NPM

Siamo membri di CharIN e NPM

Phoenix Contact in qualità di iniziatore Membro fondatore delle reti di mobilità elettrica

Phoenix Contact è riuscita ad affermarsi come uno dei leader di mercato nel campo della mobilità elettrica e della ricarica rapida delle auto elettriche, non solo con prodotti e nuove tecnologie, ma anche partecipando allo sviluppo di normative relative alla mobilità elettrica. Insieme alle principali case automobilistiche tedesche e a TÜV Süd, Phoenix Contact è uno dei membri fondatori dell'associazione CharIN (Charging Interface Initiative), che guida e promuove la ricarica rapida delle auto elettriche. Lo scopo di CharIN è quello di affermare la tecnologia Combined Charging System (CCS) come standard globale per le auto elettriche.

Nell'ambito dell'innovativa piattaforma nazionale sul futuro della mobilità (NPM, Nationale Plattform Zukunft der Mobilität), Phoenix Contact è rappresentata dal direttore Roland Bent, presidente del gruppo di lavoro su standardizzazione, normazione, certificazione e omologazione (AG 6). In precedenza, Roland Bent è stato vicepresidente dell'AG 4 della precedente organizzazione Piattaforma nazionale per la mobilità elettrica (NPE). Roland Bent è stato determinante nella definizione di norme e standard internazionali relativi alla mobilità elettrica, compiti che porterà avanti ed amplierà nel nuovo gruppo di lavoro della NPM.

Dal 2021 siamo partner dell'associazione tedesca per la mobilità elettrica (Bundesverbandes für eMobilität - BEM). In Germania, l'associazione si impegna a convertire la mobilità in mobilità elettrica con l'uso di energie rinnovabili.

Oggi la mobilità elettrica è alla portata di tutti

Il Wave Trophy dimostra l'idoneità della mobilità elettrica all'uso quotidiano

La mobilità elettrica di oggi e di domani Con i nostri clienti e i nostri partner intraprendiamo nuove strade

La mobilità elettrica sta diventando sempre più importante, non solo a livello nazionale, ma anche a livello mondiale. Inoltre, la mobilità elettrica rappresenta anche il futuro ecologico e sostenibile della mobilità come la conosciamo oggi. Per raggiungere questo obiettivo sono necessari nuovi orizzonti e tecnologie innovative nell'industria automobilistica ed elettrica. Anche per questo motivo, l'obiettivo del governo federale e dell'industria è quello di affermare la Germania come mercato internazionale leader e di contribuire attivamente a plasmare la svolta della mobilità come punto di riferimento globale.

Con la tecnologia High Power Charging per stazioni di rifornimento elettriche, è stato compiuto un ulteriore passo avanti verso l'idoneità all'uso quotidiano dei veicoli alimentati a batteria. Il futuro della mobilità elettrica è nelle mani della ricarica rapida delle auto elettriche: i consumatori accetteranno questa nuova tecnologia in modo permanente solo se risulterà pratica e veloce come il rifornimento dei motori a combustione. Le stazioni di ricarica dei veicoli elettrici, così come le stazioni di ricarica rapida con tecnologia High Power Charging sono attualmente finanziate principalmente dall'UE e dal governo tedesco.

In futuro, la mobilità elettrica e le stazioni di ricarica per auto elettriche dovranno affrontare molte sfide che possono essere superate con successo grazie a idee, tecnologie e prodotti innovativi. Phoenix Contact seguirà questa strada insieme al governo federale, ai rappresentanti dell'industria automobilistica, agli operatori delle infrastrutture di ricarica e ad altri partner e parteciperà attivamente al futuro della mobilità elettrica, non da ultimo con la tecnologia High Power Charging e tutti gli sviluppi futuri della mobilità elettrica.

Phoenix Contact ha dimostrato che già oggi la mobilità elettrica è adatta all'uso quotidiano, grazie alle sue molteplici partecipazioni di successo al Wave Trophy, il più grande raduno di auto elettriche al mondo.