Forskningsprosjekt åpner for superrask lading At ultra-hurtigladeteknikken er egnet for praksis, viste Phoenix Contact i forskningsprosjektet FastCharge sammen med BMW, Porsche, Siemens og Allego.
Oversikt
- Da forskningsprosjektet FastCharge gikk til startstreken i juli 2016, hadde det som formål å gjøre ladetiden for elkjøretøyer betraktelig kortere.
- Lading på få minutter er en viktig forutsetning for at e-mobilitet skal få bred anerkjennelse og bli egnet for hverdagen.
- At ultrahurtigladeteknikken faktisk fungerer i praksis, viser presentasjonen av forskningresultatet i desember 2018 på Euro rasteplass Jettingen-Scheppach langs A8 mellom Ulm og Augsburg.
- Det kjølte High-Power-Charging-systemet (HPC) fra Phoenix Contact spiller en viktig rolle i den sammenheng.
Dr. Markus Göhring, Frank Bauer, Stephan Elflein, Bernhard Pufal, Gerhard Oberpertinger og Robert Ewendt (fra venstre mot høyre)
Prosjektpartner
FastCharge-prosjektet, som støttes av det tyske ministeriet for trafikk og digital infrastruktur (Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur) og som dekker samtlige aspekter ved ladeprosessen, engasjerte BMW Group seg i som konsortiumleder, Allego GmbH, Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG, Siemens AG og Phoenix Contact E-Mobility GmbH.
Forskningsgruppen er sammensatt av Dr. Markus Göhring (Porsche), Frank Bauer (BMW Group), FastCharge-prosjektleder Stephan Elflein (BMW Group), Bernhard Pufal (Allego), Gerhard Oberpertinger (Siemens) og Robert Ewendt (Phoenix Contact).
Anvendelse
Ladingen av el-kjøretøyer tar for lang tid, kjøretøyene er nesten ikke brukbare i hverdagen – omtrent slik lyder argumentene fra mange bilførere når det gjelder e-mobilitet. For at e-mobilitet endelig skal bli egnet for hverdagslig bruk, bør de elektrotekniske grensene for samtlige komponenter og systemer som er en del av ladeprosessen, utforskes nøye. Med dette som formål gikk forskningsprosjektet FastCharge til startstreken i juli 2016. Ladeeffekt opptil 450 kW ble testet – lading skulle bli like raskt og praktisk som fylling av bensin eller diesel.
Fellesprosjektet konsentrerte seg om utforskning av samtlige aspekter ved hurtiglading med mål om å gjøre den egnet for hverdagen. I tillegg til økt ytelse under lading ble dermed også grunnlag og prosesser for drift av ultrahurtigladesystemer utforsket. Også Plug-and-Charge, som er den viktige automatiserte registrerings- og avregningsprossen for brukeren, ble hensyntatt.
Lading av elkjøretøyer på få minutter ved hjelp av High-Power-Charging-plugg
Løsning
For en slik ytelsessterk ladeinfrastruktur trengtes det kjøretøyer som evner å ta opp den høye effekten og som kan lagre den i batteriet sitt. I FastCharge-prosjektet ble tilsvarende forskningskjøretøyer fra Porsche og BMW stilt til rådighet. I den forbindelse utstyrte BMW en i3 med et høyspenningsbatteri med 57 kWh nettokapasitet. Ladingen er unnagjort på 15 minutter med opptil 175 kW. Panamera, som er ombygget av Porsche, kommer til og med opp i en netto batterikapasitet på rundt hele ca. 90 kWh. En ladeeffekt over 400 kW muliggjør dermed lading på under 3 minutter for de første 100 km rekkevidde. Begge kjøretøyer er utstyrt med kraftige kjølesystemer for batterikjøling under ladeprosessen.
Via en ladecontainer fra Siemens, som i tillegg til tilkobling til det offentlige strømnettet også inneholder effektelektronikken til de to ladepunktene, stilles på ett ladepunkt 175 kW til rådighet og på det andre ladepunktet 450 kW. En omstendelig mellomspenningstilkobling var ikke nødvendig, da ladecontaineren ikke krever mer enn en lavspenningstilkobling. Likevel er tilstrekkelig ytelse tilgjengelig for å kunne lade to kjøretøyer samtidig med høy ytelse. Ladestasjonene fra produsenten Allego tar i bruk ladepluggen i Combined Charging System (CCS) type-2-variant, som har vist sin berettigelse i Europa og som er erklært som standard.
Høyre ladestasjon stiller 450 kW til disposisjon, venstre 175 kW
Gjennom de kjølte High-Power-Charging-ladekablene (HPC) fra Phoenix Contact kan systemene, alt etter kjøretøymodell, lades opp som både 400 volt og 800 volt batterisystemer. Det å lade en elbil nærmer seg dermed stadig mer prosessen med å fylle drivstoff på en vanlig bil. Denne fremtidsrettede ladeteknikken gjør at man kan lade opp batteriet i elbiler med en ladestrøm på 500 A, for eksempel i løpet av en kort kaffepause. En miljøvennlig vann-glykolblanding som kjølevæske gjør også servicearbeidet til det halvåpne kjølekretsløpet betydelig enklere.
Fasit
Med innvielsen av dette High-Tech-ladesystemet i desember 2018 i Jettingen-Scheppach i Bayern beviste konsortiet at ladetider på under 3 minutter for de første 100 kilometer rekkevidde er mulig i praksis. Dermed har man også bekreftet at e-mobilitet er egnet for lange strekninger. Under prosjektets korte varighet utfylte konsortiets samarbeidspartnere hverandre helt ideelt med sin ekspertise og teknologier og ga dermed et viktig bidrag til anerkjennelsen av batteridrevne elbiler. I fremtiden vil det ikke lenger ta timer, men kun noen få minutter før en elbil er "fylt opp" igjen og kan fortsette kjøringen.
