FastCharge: projeto de investigação permite carregamento ultrarrápido

Visão geral

Projeto de investigação FastCharge  

O projeto de investigação FastCharge comprova que são possíveis tempos de carga curtos

  • O projeto de investigação FastCharge foi iniciado em julho de 2016 para reduzir significativamente o tempo de carga de veículos elétricos.
  • O carregamento em poucos minutos é um pré-requisito importante para uma ampla aceitação e utilização quotidiana da eletromobilidade.
  • O funcionamento da tecnologia de carregamento ultrarrápido na prática foi demonstrando em dezembro de 2018 no posto de serviço Euro Rastpark Jettingen-Scheppach na autopista A8 entre Ulm e Augsburg.
  • Aqui, o sistema refrigerado High Power Charging (HPC) da Phoenix Contact desempenha um papel importante.

Parceiros de projeto

Equipe de projeto FastCharging  

Dr. Markus Göhring, Frank Bauer, Stephan Elflein, Bernhard Pufal, Gerhard Oberpertinger e Robert Ewendt (da esquerda para a direita)

O projeto FastCharge, que abrange todos os aspetos do processo de carregamento, é financiado pelo Ministério Federal dos Transportes e Infraestrutura Digital da Alemanha e contou com envolvimento do BMW Group como líder do consórcio, da Allego GmbH, da Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG, da Siemens AG e da Phoenix Contact E-Mobility GmbH.

A equipe de projeto é composta por Dr. Markus Göhring (Porsche), Frank Bauer (BMW Group), o diretor do projeto FastCharge Stephan Elflein (BMW Group), Bernhard Pufal (Allego), Gerhard Oberpertinger (Siemens) e Robert Ewendt (Phoenix Contact).

Aplicação

O carregamento de veículos elétricos demora demasiado tempo e os veículos são pouco práticos no quotidiano – é mais ou menos esta argumentação de muitos motoristas em relação ao tema da eletromobilidade. Para que a eletromobilidade se torne finalmente adequada para o quotidiano, devem ser investigados os limites eletrotécnicos de todos os componentes e sistemas envolvidos no carregamento. Para este efeito, o projeto de investigação FastCharge foi iniciado em julho de 2016. No processo foram testadas potências de carga de até 450 kW – o carregamento deve ser tão rápido e confortável como o abastecimento com combustível.

O projeto conjunto se centrou na pesquisa de todos os aspetos do carregamento rápido, com o objetivo de tornar as tecnologias necessárias aplicáveis na utilização quotidiana. Assim, além do aumento de potência no carregamento, também foram investigados os princípios e os processos para a operação de sistemas de carregamento ultrarrápido. Também foi incluído Plug & Charge, o processo automático de registro e faturamento muito importante o usuário.

Solução

Conector High Power Charging  

Carregar veículos elétricos confortavelmente em poucos minutos com o conector High Power Charging

Para este tipo de infraestrutura de carregamento de alto desempenho são necessários veículos com capacidade de receber estas potências elevadas e as armazenar nas suas baterias. No projeto FastCharge a Porsche e a BMW disponibilizaram veículos para investigação correspondentes. Para este efeito, a BMW equipou um i3 com uma bateria de alta tensão com uma capacidade de 57 kWh. O carregamento é efetuado em 15 minutos com até 175 kW. O Panamera convertido pela Porsche consegue mesmo uma capacidade da bateria de aprox. 90 kWh. Assim, uma potência de carga de inicialmente mais de 400 kW permite obter tempos de carga inferiores a três minutos para os primeiros 100 km de autonomia. Os dois veículos estão equipados com sistemas de arrefecimento de alto desempenho para a refrigeração da bateria durante o processo de carregamento.

Através de um contêiner de carga da Siemens que inclui, para além da conexão à rede elétrica pública, também a eletrônica de potência para dois pontos de carregamento, em um dos pontos são disponibilizados 175 kW e no segundo ponto os 450 kW que estavam disponíveis em exclusivo até esse momento. Não foi necessária uma conexão complexa de tensão média porque o contêiner funciona com somente uma conexão de baixa tensão. Mesmo assim, está disponível potência suficiente para carregar em simultâneo dois veículos com uma potência elevada. As estações de carga do fabricante Allego usam o conector de carga comprovado na Europa e definido como padrão do Combined Charging System (CCS) na variante tipo 2.

Estações de carga com conector High Power Charging  

A estação de carga à direita disponibiliza 450 kW e a da esquerda 175 kW

Através dos cabos de carga High Power Charging (HPC) da Phoenix Contact os sistemas podem carregar, consoante o modelo do veículo, tanto sistemas de bateria de 400 V como de 800 V. Assim, cada vez mais o carregamento rápido de um veículo elétrico pode ser equiparado ao abastecimento de um veículo ligeiro convencional. A tecnologia de carregamento avançada permite carregar a bateria de um veículo elétrico com uma corrente de carga permanente de 500 ampere - por exemplo em um breve intervalo para café. A utilização de uma mistura ecológica de água e glicol como líquido refrigerante também torna a manutenção do circuito de refrigeração consideravelmente mais fácil.

Resumo

Com a inauguração deste sistema de carregamento de alta tecnologia em dezembro de 2018 em Jettingen-Scheppach na Baviera, o consórcio provou que na prática são possíveis tempos de carga de menos de três minutos para os primeiros 100 quilômetros de autonomia. Isto comprova a aptidão da eletromobilidade para longas distâncias. O know-how e as tecnologias dos parceiros do consórcio se complementaram de forma perfeita durante o curto período do projeto e, desse modo, prestaram uma importante contribuição para a aceitação de veículos elétricos. No futuro não serão mais necessárias horas, mas somente poucos minutos até um veículo elétrico estar de novo reabastecido e prosseguir a sua marcha.

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