FastCharge: 초고속 충전을 위한 연구 프로젝트

HPC 충전 커넥터

짧은 충전 시간이 가능하다는 것을 입증한 FastCharge 연구 프로젝트

개요

FastCharge 연구 프로젝트는 전기차의 충전 시간을 대폭 단축할 수 있는 방법을 찾기 위해 2016년 7월에 시작되었습니다. 전기차가 널리 도입되고 일상적으로 사용되기 위해서는 몇 분 만에 충전할 수 있어야 합니다. Ulm과 Augsburg 사이의 A8 고속도로에 있는 Euro Jettingen-Scheppach 휴게소에서 수행된 연구 결과가 2018. 년 12월에 발표되었으며, 이 연구를 통해 초고속 충전 기술이 실제로 작동한다는 것이 확인되었으며 피닉스컨택트의 냉각 고출력 충전(HPC) 시스템이 중요한 역할을 수행했습니다.

Markus Göhring 박사, Frank Bauer, Stephan Elflein, Bernhard Pufal, Gerhard Oberpertinger 및 Robert Ewendt(왼쪽부터 오른쪽으로)

Markus Göhring 박사, Frank Bauer, Stephan Elflein, Bernhard Pufal, Gerhard Oberpertinger 및 Robert Ewendt(왼쪽부터 오른쪽으로)

프로젝트 파트너

독일 교통 및 디지털 기반 시설국으로부터 자금을 지원 받는 FastCharge 프로젝트는 충전 프로세스의 모든 측면에 대해 연구했습니다. BMW 그룹이 컨소시엄을 주도했으며 다른 회원사로는 Allego GmbH, Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG, Siemens AG 및 Phoenix Contact E-Mobility GmbH가 있습니다.

연구 팀에는 DMarkus Göhring 박사(Porsche), Frank Bauer(BMW 그룹), FastCharge 프로젝트 관리자 Stephan Elflein(BMW 그룹), Bernhard Pufal(Allego), Gerhard Oberpertinger(Siemens), 및 Robert Ewendt(피닉스컨택트)가 포함되어 있습니다.

적용

전기차는 충전하는 데 너무 오래 걸려서 일상적으로 사용하기에 실용적이지 않습니다. 많은 운전자들은 전기차에 대한 이야기가 나올 때마다 이러한 내용이나 이와 유사한 내용을 언급합니다. 전기차를 일상에서 편리하게 사용하기 위해서는 충전과 관련된 모든 컴포넌트 및 시스템의 전기적 및 물리적 한계를 조사해야 했습니다. 이러한 이유로 FastCharge 연구 프로젝트가 2016. 년 7월에 시작되었습니다. 프로젝트가 진행되는 동안 최대 450 kW의 충전 전원 등급이 테스트되었습니다. 프로젝트의 목표는 주유소에서 기름을 넣는 것처럼 빠르고 쉬운 충전 프로세스를 찾는 것이었습니다.

공동 프로젝트는 필요한 기술을 일상 생활에 적합하고 실용적으로 만들려는 목표에 따라 고속 충전의 모든 측면을 조사하는 데 중점을 두었습니다. 프로젝트 팀은 충전 전력 레벨을 높이는 것 외에도 초고속 충전 시스템을 작동하기 위한 기본 원리와 프로세스를 연구했습니다. 또한 사용자에게 매우 중요한 문제인 Plug & Charge(자동화 로그인 및 청구 프로세스)에 대한 연구도 포함되었습니다.

고출력 충전 커넥터

고출력 충전 커넥터를 사용하여 전기차를 몇 분 만에 편리하게 충전

솔루션

이러한 강력한 충전 인프라를 위해서는 높은 전류를 처리하고 배터리에 저장할 수 있는 차량이 필요합니다. Porsche와 BMW는 FastCharge 프로젝트를 위해 특별한 장비를 갖춘 테스트 차량을 제공했습니다. BMW는 i3을 개조하여 57 kWh의 순 배터리 용량을 제공하는 고전압 배터리를 장착했습니다. 이 배터리는 175 kW까지 충전하는 데 15분이 걸립니다. Porsche의 개조된 Panamera의 순 배터리 용량은 약 90 kWh였습니다. 400 kW 이상의 초기 충전 전력은 3분 미만의 충전을 통해 처음 100 km 주행을 가능하게 합니다. 두 차량 모두 충전 과정에서 배터리를 냉각시키는 강력한 냉각 시스템이 장착되어 있습니다.

두 개의 충전 지점에 대한 공공 전원 그리드 및 전원 전자 장치와의 연결을 포함하는 Siemens의 충전 컨테이너는 175 kW를 공급하는 하나의 충전 지점과 450 kW를 공급하는 두 번째 충전 지점을 제공합니다. 충전 컨테이너에는 저전압 연결만 있으면 됩니다. 복잡한 중간 전압 연결이 필요하지 않습니다. 그럼에도 불구하고, 고출력으로 두 대의 차량을 동시에 충전할 수 있을 만큼 전원이 충분합니다. Allego에서 만든 충전소는 유럽의 검증되고 표준화된 결합 충전 시스템(CCS) 타입 2 충전 커넥터를 사용합니다.

고출력 충전 커넥터가 있는 충전소

450 kW로 충전하는 오른쪽 충전소 및 175 kW로 충전하는 왼쪽 충전소

피닉스컨택트의 냉각 고출력 충전(HPC) 충전 케이블을 사용하면 차량 모델에 따라 400 V 및 800 V 배터리 시스템을 모두 충전할 수 있습니다. 따라서 전기차의 고속 충전 프로세스가 기존 차량에 연료를 공급하는 것과 점점 더 비슷해지고 있습니다. 고급 충전 기술을 사용하면 커피 한 잔을 마시는 정도의 짧은 휴식 시간과 비슷한 시간 동안에 500 암페어의 일정한 충전 전류로
전기차의 배터리를 충전할 수 있습니다. 환경 친화적인 물과 글리콜의 혼합물을 냉각제로 사용하기 때문에 세미-오픈 냉각 회로의 유지 관리가 훨씬 더 간단합니다.

요약

컨소시엄은 2018년 12월 독일 Bavarian Jettingen-Scheppach에서 하이테크 충전 시스템의 연구 결과 발표를 통해 3분 미만의 충전으로 처음 100 km 거리를 주행할 수 있다는 것을 보여주었습니다. 이는 전기차가 장거리 주행에 적합하다는 것을 입증합니다. 컨소시엄의 파트너들은 짧은 프로젝트 기간 동안 전문 자식과 기술로 서로를 완벽하게 보완함으로써 배터리 작동식 전기차의 보급에 크게 기여했습니다. 미래에는 몇 시간이 아니라 단 몇 분이면 운전자가 전기차를 재충전하고 운전을 계속할 수 있을 것입니다.

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