De technologie voor snelladers
High Power Charging is een oplaadtechniek die door Phoenix Contact is ontwikkeld en in snelladers voor elektrische auto's is ingebouwd. Lange laadtijden behoren daardoor tot het verleden, omdat accu's van elektrische auto's daarmee binnen drie tot vijf minuten kunnen worden opgeladen voor een bereik van 100 kilometer. Hiermee heeft Phoenix Contact een mijlpaal bereikt voor de toekomst van de elektromobiliteit, want met behulp van High Power Charging wordt het laden van elektrische auto's bij elektrische tankstations meer dan geschikt voor algemeen gebruik. Hiermee wordt het opladen van een elektrische auto met 500 kW tijdens een korte rustpauze een bijzaak.
Elektrische auto laden – sneller dan verwacht
Hoe werkt de High Power Charging-technologie?
500.000 watt in een gekoelde laadconnector Snelladen in een nieuwe dimensie
Tot nu toe waren bij het Combined Charging System (CCS) alleen laadvermogens tot 200 kW technisch realiseerbaar. Voor zeer korte laadtijden zijn echter duidelijk hogere vermogens nodig. Met de traditionele laadtechniek zou dit tot gevaarlijke oververhitting leiden of zouden er grotere, onhandzame kabeldiameters noodzakelijk zijn.
Daarom is onze intelligente HPC-technologie gebaseerd op een actieve vloeistofkoeling, waarmee laadvermogens tot 500 kW mogelijk zijn – zonder dat er concessies worden gedaan op het gebied van veiligheid en gebruiksgemak. Daarmee brengen wij een revolutie in de snellaadtechniek op gang.
Bij de ontwikkeling van de laadconnector wisten onze engineers veel uitdagingen te overwinnen
CCS wordt geschikt voor HPC De doorontwikkeling van het Combined Charging System naar High Power Charging
High Power Charging Technology is gebaseerd op CCS, het Combined Charging System, waarvoor de norm al door Phoenix Contact als drijvende kracht in samenwerking met de auto-industrie tot stand kwam. Een van de grootste uitdagingen bij de ontwikkeling van de snellaadconnector was zowel de doorsnede van de laadkabel als de grootte en het gewicht van de laadconnector zo praktisch mogelijk vorm te geven. Dit was alleen te realiseren door de ontwikkeling van een slimme en efficiënte koeling en een doordachte kabelopbouw.
Bovendien zijn de connectoren voorzien van verzilverde contacten en een contactblok dat dankzij de uitstekende warmtegeleidende eigenschappen tegelijkertijd als koellichaam dient. Daardoor wordt een bijzonder hoge stabiliteit bereikt met tegelijkertijd een uitstekend koelvermogen.
De koeling zorgt ervoor dat de genormeerde grenstemperatuur ΔTmax niet wordt overschreden
Hoe functioneert de koeling? En wat is volgens de norm voorgeschreven?
Volgens richtlijn VDE-AR-E 2623-5-3 en norm IEC TS 62196-3-1 mogen de laadconnector en -kabel tijdens een laadproces maximaal 50 K warmer dan de omgevingslucht zijn (ΔTmax = 50 K).
Om dit te waarborgen, meten in het HPC-systeem meerdere geïntegreerde temperatuursensoren de warmteontwikkeling in realtime, zowel direct bij de vermogenscontacten van de laadconnector als in de laadkabel.
Een besturing analyseert de waarden en reguleert het koelvermogen naar behoefte. Zodoende wordt betrouwbaar en volgens de norm oververhitting vermeden en tegelijkertijd de energie-efficiëntie verbeterd.
De HPC-laadconnector in detail Slimme techniek voor een snel en veilig laadproces
Componenten van het HPC-systeem
Het HPC-systeem in één oogopslag Het modulair opgebouwde HPC-systeem van Phoenix Contact bestaat uit meerdere op elkaar afgestemde componenten:
- Gekoelde DC-laadkabel (CCS Type 1 voor Noord-Amerika en CCS Type 2 voor Europa)
- Wanddoorvoer met gedefinieerde interfaces voor vermogen, communicatie en koeling
- Voor de bouwruimte geschikt koelaggregaat resp. warmtewisselaar
- Besturing voor DC-laadproces en koeling
- DC-vermogensmodule in de systeemkast voor de voeding van laadpalen met gelijkstroom
Zelfstandige laadpaal met eigen koelaggregaat
Eén systeem voor veel toepassingen Het HPC-systeem van Phoenix Contact is flexibel in gebruik
High Power Charging wordt toegepast op plaatsen waar bestuurders van elektrische voertuigen niet veel tijd kunnen doorbrengen. Dankzij de modulaire opbouw van ons HPC-systeem is een flexibel gebruik in verschillende laadinfrastructuurconcepten mogelijk.
Ook is de inbouw van een compleet HPC-systeem in een afzonderlijke, autonome laadpaal mogelijk. Dat betekent dat het koelaggregaat en de besturing in de laadpaal zijn geïntegreerd om samen met de laadconnector en laadkabel een zelfstandig koelcircuit te vormen.
Meerdere laadpalen op een stroomtankstation met centraal koelaggregaat
Gebruikelijker is echter de toepassing van ons HPC-systeem in laadparken, waar meerdere laadpalen op een rij zijn opgesteld. Dergelijke snellaadparken zijn hoofdzakelijke aan snelwegen en grote verkeersknooppunten, maar ook in grote steden en agglomeraties te vinden.
Hier worden het koelaggregaat en de besturing centraal ondergebracht, bijvoorbeeld in een afzonderlijk gebouw. De decentrale laadpalen worden van daaruit voorzien van koelvloeistof en hebben alleen eigen warmtewisselaars. Alle laadpalen maken dus gebruik van een gemeenschappelijk koelcircuit.
Het projectteam van FastCharge met laadcontainer, laadpalen en onderzoeksvoertuigen van Porsche en BMW
Onderzoeksproject maakt het snelladen van elektrische auto's mogelijk HPC-laadconnector en besturingstechniek van Phoenix Contact
Samen met BMW, Porsche, Siemens en Allego heeft Phoenix Contact in het kader van het onderzoeksproject FastCharge de eerste High-Power-Charging-laadpaal (HPC-laadpaal) ter wereld met een laadvermogen van 450 kW gerealiseerd en geopend.
Het onderzoeksproject FastCharge wordt geëxploiteerd door een industrieel consortium onder leiding van de BMW Group, waartoe verder Allego GmbH, Phoenix Contact E-Mobility GmbH, Dr. Ing. h. c. F. Porsche AG en Siemens AG behoren. FastCharge wordt voor een totaalbedrag van 7,8 miljoen euro gesubsidieerd door het Duitse ministerie voor verkeer en digitale infrastructuur. De realisatie van de subsidierichtlijnen wordt door de Duitse nationale organisatie voor waterstof- en brandstofceltechnologie (NOW) gecoördineerd.
HPC realiseert korte laadtijden van elektrische voertuigen
Daarvoor levert Phoenix Contact de gekoelde, CCS-compatibele High-Power-Charging-laadconnector, alsmede de besturingstechniek.
De nieuwe snelladers aan het snelwegstation Jettingen-Scheppach aan de A8 zijn geschikt voor elektrische automodellen van alle merken met de in Europa gebruikelijke Type-2-variant van het wereldwijde Combined Charging System (CCS) en kunnen door de bestuurders van elektrische auto's per direct kosteloos worden gebruikt.
Dirk Moseke, Robert Ewendt en Michael Heinemann van Phoenix Contact met Dr. Wladimir Klitschko en DDW-directeur Michael Oelmann (Foto Uwe Erensmann/@uepress)
Innovator-Award voor de High Power Charging Technology Erewinnaar Dr. Wladimir Klitschko reikt de Innovator-Award uit
Phoenix Contact is Innovator van het jaar 2019 met zijn High Power Charging Technology. Michael Heinemann, CEO Phoenix Contact E-Mobility, nam de business award van de Deutsche Wirtschaft (DDW) bij de feestelijke gelegenheid in Düsseldorf officieel in ontvangst: "Wij zijn vereerd dat de jury ons heeft gekozen. En dan hebben we ook nog eens de publieksprijs gewonnen, waarop we niet hadden gerekend."
In totaal vielen 20 ondernemingen in de prijzen, slechts drie van hen ontvingen ook de publieksprijs waarover lezers konden stemmen. De prijs werd persoonlijk uitgereikt door erewinnaar Dr. Wladimir Klitschko. Voor meer achtergronden en foto's van de prijsuitreiking zie ons LinkedIn-artikel.
Wij zijn lid van het CharIN en het NPM
Phoenix Contact toonaangevend Medeoprichter van elektromobiliteitsnetwerken
Op het gebied van elektromobiliteit en snelladen van elektrische auto's wist Phoenix Contact zich tot nu toe als een van de toonaangevende bedrijven op deze markt te positioneren – niet alleen met producten en nieuwe technologieën, maar ook door mee te werken aan het uitwerken van normen die de elektromobiliteit betreffen. Zo is Phoenix Contact naast grote Duitse automobielfabrikanten en de TÜV Süd een van de oprichters van de vereniging CharIN (Charging Interface Initiative), die het snelle laden van elektrische auto's ondersteunt en stimuleert. CharIN heeft tot doel het Combined Charging System (CCS) als de wereldwijde standaard voor elektrische auto's ingevoerd te krijgen.
Ook wordt Phoenix Contact door directeur Roland Bent vertegenwoordigd in het nieuw opgerichte Duitse Nationale Platform Toekomst van de Mobiliteit (NPM). Hij is daar voorzitter van de werkgroep AG 6 voor standaardisering, normering, certificering en toelating. Eerder was hij plaatsvervangend voorzitter van werkgroep AG 4 van de voorgaande Duitse organisatie Nationaal Platform Elektromobiliteit (NPE). Roland Bent speelde tot nu toe een doorslaggevende rol in de uitwerking van internationale normen en standaarden op het gebied van elektromobiliteit. Deze taken zal hij in de nieuwe werkgroep van de NPM blijven uitvoeren en uitbreiden.
De WAVE TROPHY laat zien dat de elektromobiliteit geschikt is voor de dagelijkse praktijk
Elektromobiliteit vandaag en in de toekomst Met klanten en partners slaan wij nieuwe wegen in
Niet alleen nationaal, maar over de hele wereld wordt elektromobiliteit steeds belangrijker. Bovendien is elektromobiliteit de milieuvriendelijke en duurzame toekomst voor de mobiliteit zoals we die nu kennen. Om dit doel te bereiken, zijn veel nieuwe wegen en technologische innovaties van de automobiel- en elektrotechnische branche gevraagd. Dat is een van de redenen waarom de Duitse overheid en industrie zich ten doel hebben gesteld Duitsland internationaal als toonaangevende markt neer te zetten en een actieve rol te spelen in de mobiliteitsverandering als wereldwijde benchmark.
Met onze High Power Charging Technology is de volgende succesvolle stap in de richting van alledaagse toepasbaarheid van elektrische tankstations voor elektrisch aangedreven voertuigen gezet. De mogelijkheid elektrische auto's snel op te laden is van doorslaggevend belang voor de toekomst van de elektromobiliteit, want alleen als dit net zo praktisch en snel gaat als het tanken van verbrandingsmotoren zal die door de verbruikers permanent worden geaccepteerd. Laadpalen voor elektrische voertuigen worden nu nog voor een belangrijk deel gesubsidieerd door de EU en de Duitse regering, waaronder de opbouw van snelladers met High Power Charging Technology.
In de toekomst moeten nog talrijke innovatieve ideeën, technologieën en producten succesvol worden uitgewerkt om de uitdagingen voor de elektromobiliteit en laadpalen voor elektrische auto's te kunnen overwinnen. Phoenix Contact zal deze weg samen met de Duitse overheid, vertegenwoordigers uit de automobielbranche, exploitanten van laadinfrastructuur en andere partners bewandelen en actief een bijdrage leveren aan de toekomst van de elektromobiliteit – niet op de laatste plaats door High Power Charging en alle toekomstige ontwikkelingen van de elektromobiliteit.
Dat elektromobiliteit nu al geschikt is voor de dagelijkse praktijk, heeft Phoenix Contact al aangetoond door meermaals succesvol deel te nemen aan de WAVE TROPHY, 's werelds grootste rally voor elektrische auto's.