FastCharge:研究專案實現超快速充電

HPC 充電插頭

研究專案 FastCharge 證明充電時間可以很短

總覽

研究專案 FastCharge 於 2016 年 7 月啟動,其目標在於大幅度縮短電動汽車的充電時間。充電只需數分鐘對於電動車而言是其廣泛推廣以及日常使用的重要前提。2018 年 12 月,在位於烏爾姆和奧格斯堡之間的 A8 高速公路旁的耶廷根-舍帕 Euro Rastpark 大酒店展示了研究成果。成果表明,超快速充電技術切實可行。菲尼克斯電氣帶冷卻功能的大功率充電系統 (HPC) 對此功不可沒。

Markus Göhring 博士、Frank Bauer、Stephan Elflein、Bernhard Pufal、Gerhard Oberpertinger 和 Robert Ewendt(從左往右)

Markus Göhring 博士、Frank Bauer、Stephan Elflein、Bernhard Pufal、Gerhard Oberpertinger 和 Robert Ewendt(從左往右)

專案合作夥伴

FastCharge 專案得到了德國聯邦交通與數位基礎設施部的鼎力支援,該專案涵蓋充電過程的方方面面,由寶馬集團牽頭,並在Allego GmbH 公司、保時捷股份公司、西門子股份公司和菲尼克斯電氣電動車有限公司的協助下開展。

專案小組成員包括 Markus Göhring 博士(保時捷)、Frank Bauer(寶馬集團)、FastCharg 專案主管 Stephan Elflein(寶馬集團)、Bernhard Pufal (Allego)、Gerhard Oberpertinger(西門子)和 Robert Ewendt(菲尼克斯電氣)。

應用

電動汽車的充電時間過長,因此根本無法在日常生活中使用 – 很多汽車司機都對電動車提出過相同或類似的看法。因此,要想讓電動車最終能夠日常使用,就需要研究所有參與充電過程的組件和系統的電氣極限。正是出於這個目的,於 2016 年 7 月啟動了 FastCharge 研究專案。期間測試的充電功率最高達到 450 kW – 充電應當跟加油一樣,又快又方便。

這個聯合專案聚焦於快速充電各個方面的研究,旨在讓所需的技術適合日常使用。因此,除了提升充電功率之外,還研究了超快速充電系統運行的基本原理和過程。Plug & Charge 技術能協助使用者自動登入和計費,因此也被納入了專案研究對象。

大功率充電插頭

透過大功率充電插頭為電動汽車充電,只需數分鐘,方便又快捷

解決方案

而要想與此類大功率充電基礎設施配套使用,就需要汽車能夠承受這麼高的功率並能將電力儲存在蓄電池中。在 FastCharge 專案中,由保時捷和寶馬提供相關的研究用車輛。為此,寶馬提供了一輛 i3,其搭載了一個電池滿容量為 57 kwh 的高壓蓄電池。以 175 kW 以內的功率充電,只需 15 分鐘即可充滿電。保時捷提供了改裝過的 Panamera,其蓄電池的滿容量甚至達到大約 90 kWh。充電功率首次超過了 400 kW,因此充電三分鐘就能實現前 100 km 的續航里程。兩輛車都配備了高性能的冷卻系統,用於在充電期間冷卻蓄電池。

西門子研發的充電容器除了連接公共電網的充電點之外,還有兩個功率電子設備,一個用於連接 175 kW 充電點,另一個用於連接首次投入使用的 450 kW 充電點。該充電容器已經配有一個低壓連接,不需要成本高昂的中壓連接。電力充足,可同時為兩輛車提供大功率。製造商 Allego 的充電站使用在歐洲得到認可且已經列為標準充電插頭的 CCS 系列 2 型充電插頭。

採用大功率充電插頭的充電站

右側充電站提供 450 kW,左側充電站提供 175 kW

這些充電系統透過菲尼克斯電氣帶冷卻功能的大功率充電線 (HPC) 可以按照車型為 400 V 或 800 V 的蓄電池充電。因此,電動車的快速充電越來越接近傳統汽車的加油操作。這種先進的充電技術實現持續為電動汽車的蓄電池提供 500 A 的充電電流,
差不多就是喝一杯咖啡的時間。透過使用環保型乙二醇水型冷卻液大大簡化了半開放式冷卻循環迴路的維護工作。

結語

隨著這項高科技充電系統於 2018 年 12 月在拜爾州的耶廷根-舍帕发發佈之後,這個聯合組織證明,在實際應用中,充電三分鐘就能實現前 100 公里的續航里程。此外,電動車還被證明適合長途旅行。聯合組織內的成員們分享自己的專業知識和技術,在較短的專案時間內就為電動汽車的推廣作出了重要貢獻。未來,充電不再需要幾小時,只需數分鐘就能讓電動車重新「加满油」,並繼續前進。

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