FastCharge: el proyecto de investigación permite una carga ultrarrápida

Visión general

Proyecto de investigación FastCharge  

El proyecto de investigación FastCharge demuestra que son posibles tiempos de carga cortos

  • El proyecto de investigación FastCharge se inició en julio de 2016 con el fin de reducir considerablemente el tiempo de carga de vehículos eléctricos.
  • Poder realizar la carga en tan solo unos pocos minutos es uno de los requisitos importantes para una amplia aceptación y aptitud para el uso cotidiano de la electromovilidad.
  • La tecnología de carga ultrarrápida funciona en la práctica según demostró la presentación del resultado de la investigación en diciembre de 2018 en el Euro Rastpark Jettingen-Scheppach en la autopista A8 entre Ulm y Augsburgo.
  • En este sentido, el High Power Charging System (HPC) refrigerado de Phoenix Contact juego un papel decisivo.

Socios del proyecto

Equipo del proyecto FastCharging  

Dr. Markus Göhring, Frank Bauer, Stephan Elflein, Bernhard Pufal, Gerhard Oberpertinger y Robert Ewendt (de izq. a dcha.)

En el proyecto FastCharge promovido por el Ministerio alemán de transportes e infraestructura digital, que cubre todos los aspectos del proceso de carga, se implicaron el Grupo BMW, como líder del consorcio, Allego GmbH, Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG, Siemens AG y Phoenix Contact E-Mobility GmbH.

El equipo de investigación está formado por el Dr. Markus Göhring (Porsche), Frank Bauer (BMW Group), el jefe de proyecto de FastCharge Stephan Elflein (BMW Group), Bernhard Pufal (Allego), Gerhard Oberpertinger (Siemens) y Robert Ewendt (Phoenix Contact).

Aplicación

La carga de vehículos eléctricos dura demasiado, los vehículos apenas pueden utilizarse en el día a día, esta opinión o argumentos similares fueron los que aportaron muchos conductores sobre el tema de la electromovilidad. Para que finalmente la electromovilidad sea apta para el uso cotidiano, deberían investigarse los límites electrotécnicos de todos los componentes y sistemas implicados en el proceso de carga. Con esta finalidad, en julio de 2016 se inició el proyecto de investigación FastCharge. En este contexto, se probaron potencias de carga de hasta 450 kW: la carga tenía que resultar tan rápida y cómoda como el repostaje con combustible.

El proyecto conjunto se centró en la investigación de todos los aspectos de la carga rápida con el objetivo de conseguir que las tecnologías necesarias resultaran útiles para el uso cotidiano. Además del aumento de la potencia al cargar, también se investigaron los principios y los procesos para el funcionamiento de sistemas de carga ultrarrápida. También se incluyó Plug & Charge, el proceso de registro y facturación automatizado tan importante para el usuario.

Solución

Conector macho High Power Charging  

Carga cómoda de vehículos eléctricos en tan solo unos pocos minutos con el conector macho High Power Charging

Para una potente infraestructura de carga de este tipo se precisan vehículos que puedan absorber las elevadas potencias y las puedan almacenar en su batería. En el marco del proyecto FastCharge, Porsche y BMW facilitaron los correspondientes vehículos de investigación. Para ello, BMW equipó un i3 con una batería de alto voltaje con 57 kWh de capacidad neta. La carga se realiza en 15 minutos con hasta 175 kW. Y el Panamera modificado por Porsche puede llegar a aportar una capacidad de la batería neta de aprox. 90 kWh. Una potencia de carga de más de 400 kW inicialmente permite así tiempos de carga por debajo de los tres minutos para los primeros 100 km de recorrido. Ambos vehículos están equipados con potentes sistemas de refrigeración para la refrigeración de la batería durante el proceso de carga.

A través de un contenedor de carga de Siemens que, además de la conexión a la red eléctrica pública, incluye la electrónica de potencia para los dos puntos de carga, se suministran, en un punto de carga, 175 kW y, en el segundo punto de carga, los inéditos 450 kW. No fue necesaria una costosa conexión de media tensión, ya que el contenedor de carga tiene suficiente con una conexión de baja tensión. A pesar de ello, se dispone de suficiente potencia para cargar dos vehículos simultáneamente con potencias elevadas. Los postes de carga del fabricante Allego utilizan los conectores de carga ya probados en Europa y considerados un estándar del Combined Charging System (CCS) en la variante de tipo 2.

Postes de carga con conectores macho High Power Charging  

El poste de carga derecho pone a disposición 450 kW y el izquierdo 175 kW

Con los cables de carga High Power Charging (HPC) refrigerados de Phoenix Contact, los sistemas se pueden cargar, en función del modelo de vehículo, con sistemas de batería de 400 V e incluso de 800 V. La carga rápida de un vehículo eléctrico se compara siempre con el repostaje de un coche convencional. La avanzada tecnología de carga, con una corriente de carga de 500 amperios constantes, permite cargar la batería de los vehículos eléctricos, p. ej. durante una breve pausa para tomar café. Mediante el uso de una mezcla ecológica de agua y glicol como líquido refrigerante, también se simplifica considerablemente el mantenimiento del circuito de refrigeración semiabierto.

Conclusión

Con la inauguración de este sistema de carga de alta tecnología en diciembre de 2018 en el municipio bávaro de Jettingen-Scheppach, el consorcio demostró que son posibles tiempos de carga de menos de tres minutos para los primeros 100 kilómetros de distancia en el funcionamiento práctico. De este modo, también queda demostrada la idoneidad para trayectos largos de la electromovilidad. Durante el breve tiempo de ejecución del proyecto, los socios del consorcio se complementaron perfectamente con sus experiencias y tecnologías y con ello contribuyeron decisivamente a la aceptación de los vehículos eléctricos a batería. En el futuro, ya no se tardará unas horas, sino tan solo unos pocos minutos en volver a tener "repostado" un vehículo eléctrico y poder proseguir el viaje.

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