Forschungsprojekt
Mobiles DC-Schnellladegerät für Elektrofahrzeuge
Die Firma Designwerk Technologies AG aus Winterthur entwickelt und verkauft DC-Schnellladestationen, die das mobile Aufladen von Elektrofahrzeugen jeglicher Art ermöglicht. Durch den Einsatz von unterschiedlichen Ladestecker können weltweit verschiedenste Elektrofahrzeuge wie Personenwagen, Baumaschinen oder Lastwagen problemlos geladen werden. Um zukünftigen Marktanforderungen gerecht zu werden, wurde in Zusammenarbeit mit der OST die Leistungselektronik der mobilen Ladegeräte weiterentwickelt.
Neue Herausforderungen
Durch die fortschreitende Elektrifizierung von verschiedensten Fahrzeugen steigen laufend die Anforderungen an die notwendigen Ladeinfrastruktur. Nicht nur die Ladeleistung steigt ständig, damit die Elektrofahrzeuge schneller wieder einsatzbereit sind, sondern auch die ändernde Batteriespannung verschiedener Fahrzeuge sind eine Herausforderung. Überall wo hohe Antriebsleistungen notwendig sind, wird die 400-V-Batterien-Technik durch leistungsfähigere Systeme mit 800 V abgelöst. Neben den physikalischen Anforderungen gibt es immer mehr Kunden, die das Elektrofahrzeug auch als Energiespeicher nutzen wollen. Um dies zu ermöglichen, müssen die zukünftigen Ladegeräte das bidirektionale Laden unterstützen. Oft wird in diesem Zusammenhang auch von der V2X-Fähigkeit gesprochen. Durch die V2X-Technologie sollen in Zukunft verschiedenste Verbraucher über das Ladegerät an die Fahrzugbatterien angeschlossen werden können. Diese bedeutet, dass die Ladegeräte nicht nur Energie umwandeln, sondern auch mit vielen neuen Systemen kommunizieren können müssen.
Vielseitige einsetzbar
Durch die Neuentwicklung des DCDC-Wandlers können die neuen Ladegeräte Batterien mit einem Spannungsbereich von 150 V bis 1000 V aufladen. Durch den grossen Ausgangsspannungsbereich kann praktisch jedes Elektrofahrzeug vom E-Motorrad bis zum E-Sportwagen geladen werden. Trotz dieser Flexibilität erreicht das Ladegerät über einen weiten Bereich einen bemerkenswert hohen Wirkungsgrad von über 97 %. Durch das parallel schalten von mehreren DCDC-Wandlern in einem Gerät kann eine Ladeleistung von bis zu 88 kW erreicht werden, wodurch das Aufladen von grösseren Batterien wie zum Beispiel von E-LKWs ebenfalls in einer vernünftigen Zeit möglich wird.
Laufzeit: 01.06.2022 - 30.09.2024
Projektfinanzierung:
Innosuisse
Kooperation:
Designwerk Technologies AG, Winterthur
Projektteam:
Christoph Fehr
IES Institut für EnergiesystemeWissenschaftlicher Mitarbeiter IES
+41 58 257 31 36christoph.fehr@ost.ch
Simon Nigsch
IES Institut für EnergiesystemeDozent für Leistungselektronik, Leiter Elektrische Energiesysteme IES
+41 58 257 31 78simon.nigsch@ost.ch