Projekt badawczy umożliwia superszybkie ładowanie W ramach projektu badawczego FastCharge, Phoenix Contact wraz z BMW, Porsche, Siemens i Allego wykazali, że technologia szybkiego ładowania działa w praktyce.
Przegląd
- Projekt badawczy FastCharge rozpoczął się w lipcu 2016 r. Jego celem było znaczne skrócenie czasu ładowania pojazdów elektrycznych.
- Ładowanie w ciągu kilku minut jest ważnym warunkiem powszechnej akceptacji i adaptacji elektromobilności do codziennego życia.
- Działanie technologii szybkiego ładowania w praktyce pokazała prezentacja efektów prac badawczych, która miała miejsce w grudniu 2018 na parkingu Euro Rastpark Jettingen-Scheppach przy autostradzie A8 między Ulm i Augsburgiem.
- Ważną rolę odgrywa tu chłodzony system HPC (High Power Charging) firmy Phoenix Contact.
Dr Markus Göhring, Frank Bauer, Stephan Elflein, Bernhard Pufal, Gerhard Oberpertinger i Robert Ewendt (od lewej)
Partnerzy projektu
W projekcie FastCharge finansowanym przez Federalne Ministerstwo Transportu i Infrastruktury Cyfrowej, który obejmuje wszystkie aspekty procesu ładowania, wzięła udział BMW Group jako lider konsorcjum oraz Allego GmbH, Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG, Siemens AG oraz Phoenix Contact E-Mobility GmbH.
W skład zespołu projektowego weszli dr Markus Göhring (Porsche), Frank Bauer (BMW Group), kierownik projektu FastCharge Stephan Elflein (BMW Group), Bernhard Pufal (Allego), Gerhard Oberpertinger (Siemens) i Robert Ewendt (Phoenix Contact).
Zastosowanie
Ładowanie pojazdów elektrycznych trwa zbyt długo, a samochody te są mało przydatne w codziennym życiu – takie argumenty kierowców słyszy się często w dyskusjach na temat elektromobilności. Aby elektromobilność mogła wreszcie wejść do codziennego użytku, konieczne jest zbadanie ograniczeń elektrycznych wszystkich komponentów i systemów związanych z ładowaniem. Taki cel przyświecał projektowi badawczemu FastCharge, który rozpoczął się w lipcu 2016. W ramach projektu testowano moce ładowania do 450 kW – ładowanie ma być tak szybkie i wygodne jak tankowanie paliwa.
Wspólny projekt skoncentrował się na badaniu wszystkich aspektów szybkiego ładowania i miał na celu rozpowszechnienie niezbędnych technologii w codziennym użytku. Poza zwiększeniem mocy podczas ładowania zbadano również podstawy i procesy działania superszybkich systemów ładowania. Uwzględniono również Plug & Charge, tak ważny dla użytkowników automatyczny proces logowania i rozliczania.
Wygodne ładowanie pojazdów elektrycznych za pomocą wtyku High Power Charging w ciągu zaledwie kilku minut
Rozwiązanie
Tak wydajna infrastruktura ładowania wymaga pojazdów, które mogą w stanie pobrać tak dużą moc i zakumulować ją w swoim akumulatorze. W projekcie FastCharge wzięły udział odpowiednie pojazdy udostępnione przez Porsche i BMW. Samochód i3 marki BMW został wyposażony w akumulator wysokowoltowy o pojemności netto 57 kWh. Jego ładowanie do poziomu 175 kW trwa 15 minut. Przerobiona przez Porsche Panamera ma akumulator o pojemności netto ok. 90 kWh. Początkowa moc ładowania powyżej 400 kW umożliwia zatem naładowanie akumulatora w czasie krótszym niż 3 minuty do poziomu wystarczającego na przejechanie pierwszych 100 km. Oba pojazdy są wyposażone w wydajny system chłodzenia akumulatora w czasie ładowania.
Poprzez kontener ładowania firmy Siemens, który oprócz przyłącza do sieci energetycznej zawiera również energoelektronikę dla dwóch punktów ładowania, udostępniana jest moc 175 kW w pierwszym punkcie i 450 kW w drugim punkcie ładowania. Nie było potrzeby wykonywania skomplikowanego przyłącza średniego napięcia, bowiem wystarczy przyłącze niskiego napięcia udostępnione przez kontener ładowania. Mimo to dostępna jest wystarczająca moc, aby ładować jednocześnie dwa pojazdy przy wysokiej mocy ładowania. Stacje ładowania firmy Allego są wyposażone we wtyk ładowania CCS (Combined Charging System) typu 2, który sprawdził się w Europie i został uznany za standard.
Prawa stacja ładowania o mocy 450 kW, lewa o mocy 175 kW
Za pomocą chłodzonych kabli ładowania HPC (High Power Charging) firmy Phoenix Contact można ładować w zależności od modelu samochodu zarówno akumulatory 400 V, jak i 800 V. Szybkie ładowanie samochodu elektrycznego jest zatem coraz bardziej zbliżone do tankowania zwyczajnego samochodu. Ta nowoczesna i zaawansowana technologia ładowania umożliwia ładowanie akumulatora samochodu elektrycznego np. podczas krótkiej przerwy na kawę prądem ładowania na poziomie 500 A. Dzięki zastosowaniu jako płynu chłodzącego przyjaznej dla środowiska mieszanki wody i glikolu serwisowanie półotwartego układu chłodzenia jest znacznie uproszczone.
Podsumowanie
Oddanie do użytku tego nowoczesnego systemu ładowania w bawarskim Jettingen-Scheppach w grudniu 2018 r. udowodniła, że w praktyce możliwe są czasy ładowania poniżej 3 minut do poziomu wystarczającego na przejechanie pierwszych 100 km. W ten sposób dowiedziono również, że elektromobilność nadaje się również na długie dystanse. Partnerzy konsorcjum uzupełniali się idealnie swoją wiedzą i technologiami w krótkim okresie trwania projektu, przez co przyczynili się w znacznym stopniu do wzrostu akceptacji pojazdów elektrycznych. W przyszłości zamiast kilku godzin na „zatankowanie” samochodu elektrycznego wystarczy kilka minut, po których będzie on mógł kontynuować podróż.
