Proiectul de cercetare "FastCharge": tehnologia de încărcare ultrarapidă cu o putere de până la 450 kW este gata pentru automobilele electrice ale viitorului

Jettingen-Scheppach. Companiile industriale implicate în proiectul de cercetare "FastCharge" au prezentat cele mai recente evoluţii în domeniul alimentării rapide şi convenabile cu energie pentru automobilele electrice. Prototipul staţiei de încărcare cu o putere de până la 450 kW a fost inaugurat la Jettingen-Scheppach, în Bavaria. La această staţie de încărcare ultrarapidă, automobilele de cercetare cu propulsie electrică, create în cadrul proiectului, au fost capabile să demonstreze timpi de încărcare mai mici de trei minute pentru o autonomie de 100 de kilometri sau 15 minute pentru încărcare completă (De la 10 la 80% din capacitatea bateriei).

Noua staţie de încărcare poate fi utilizată gratuit imediat şi este compatibilă pentru modele electrice care folosesc soluţii de încărcare CSS, aşa cum este utilizat frecvent în Europa.

Proiectul de cercetare "FastCharge" este derulat de un consorţiu industrial aflat sub conducerea BMW Group; ceilalţi membri ai săi sunt Allego GmbH, Phoenix Contact E-Mobility GmbH, Dr. Ing. h. c. F. Porsche AG şi Siemens AG. "FastCharge" primeşte o finanţare totală de 7.8 milioane de euro din partea Ministerului Federal al Transporturilor şi Infrastructurii Digitale. Punerea în aplicare a directivelor de finanţare este coordonată de NOW GmbH (Organizaţia Naţională a Tehnologiei Hidrogenului şi Pilelor de Combustie).

Încărcarea rapidă şi convenabilă va îmbunătăţi atractivitatea mobilităţii electrice. Creşterea puterii de încărcare până la 450 kW - de la trei până la nouă puterea disponibilă la staţiile de încărcare rapidă cu curent direct din prezent - permite o reducere substanţială a timpilor de încărcare. "FastCharge" investighează cerinţele tehnice care trebuie îndeplinite atât în ceea ce priveşte automobilele, cât şi infrastructura pentru a putea utiliza aceste capacităţi de încărcare extrem de ridicate.

Baza este furnizată de o infrastructură de încărcare de înaltă performanţă. Sistemul de alimentare cu energie Siemens, utilizat în proiect, permite cercetătorilor să testeze limitele capacităţii de încărcare rapidă demonstrate de bateriile automobilelor. Deja se pot gestiona tensiuni mai mari, de până la 920 V - nivelul anticipat în cazul viitoarelor automobile electrice. Sistemul integrează atât elementele electronice de înaltă putere pentru conexiunile de încărcare, cât şi interfaţa de comunicare cu maşinile electrice. Acest controler de încărcare asigură că puterea este adaptată automat, astfel încât diferite maşini electrice să poată fi încărcate utilizând o singură infrastructură. Arhitectura flexibilă şi modulară a sistemului permite încărcarea mai multor automobile în acelaşi timp.

Datorită încărcării cu curent de înaltă tensiune, sistemul este potrivit pentru o serie de aplicaţii diferite, inclusiv soluţiile de încărcare a flotei şi, ca în acest caz, încărcarea de-a lungul autostrăzilor. Pentru conectarea sistemului la reţeaua electrică publică din Jettingen-Scheppach ca parte a proiectului, a fost creat un container de încărcare cu două conexiuni de încărcare: una oferă o capacitate de încărcare fără precedent, de maximum 450 kW, în timp ce a doua poate livra până la 175 kW. Ambele staţii de încărcare sunt disponibile acum pentru utilizare gratuită pentru toate automobilele compatibile cu CCS.

Prezentate acum, prototipurile staţiei de încărcare Allego utilizează versiunea Type 2 europeană a binecunoscutului conector CSS (utilizat de exemplu de BMW i3 la încărcarea cu curent continuu). Acest standard s-a dovedit deja de succes la numeroase automobile electrice şi este utilizat la scara largă şi pe mapamond.

Pentru a îndeplini cerinţele de încărcare rapidă la capacitate mare, se utilizează cabluri HPC (High Power Charging / încărcare de mare putere) răcite, realizate de Phoenix Contact, care sunt compatibile complet cu CCS. Lichidul de răcire este un amestec ecologic de apă şi glicol, care permite ca circuitul de răcire să fie pe semideschis. Acest lucru face ca întreţinerea să fie relativ simplă în comparaţie cu sistemele închise ermetic care utilizează ulei, de exemplu în ceea ce priveşte reumplerea lichidului de răcire.

O provocare a fost asigurarea faptului că furtunurile de răcire din linia de încărcare nu au fost golite atunci când sunt conectate la staţia de încărcare, aşa cum s-ar întâmpla cu o garnitură de cablu convenţională. În cazul de faţă, acest lucru ar afecta fluxul de răcire şi, prin urmare, eficienţa răcirii. Această problemă a fost rezolvată de Phoenix Contact prin intermediul unei conducte speciale cu interfeţe definite pentru transmisia puterii, comunicaţie şi răcire.

În funcţie de model, noua staţie de încărcare ultrarapidă poate fi utilizată pentru automobile echipate cu sisteme de baterii de 400 V şi 800 V. Capacitatea sa de încărcare se adaptează automat la capacitatea de încărcare maximă permisă din partea maşinii. Timpul economisit ca rezultat al capacităţilor de încărcare crescute este demonstrat prin exemplul automobilului de cercetare BMW i3. O singură operaţie de încărcare 10-80% durează acum numai 15 minute pentru bateria de înaltă tensiune, care are o capacitate netă de 57 kWh. Acest lucru poate fi realizat din partea automobilului prin intermediul unei baterii de înaltă tensiune special dezvoltate, combinată cu o strategie inteligentă de încărcare. Acesta din urmă include o precondiţionare precisă a temperaturii de depozitare la începutul încărcării, gestionarea temperaturii în timpul operaţiei de încărcare şi un profil de încărcare perfect coordonat în timp. Operaţiunea de încărcare se realizează printr-o nouă reţea multitensiune din partea automobilului, utilizând un convertor DC/DC (HV-DC/DC) de înaltă tensiune, care transformă tensiunea de intrare de 800 V necesară a staţiei de încărcare la nivelul mai mic de 400 V al sistemului automobilului de cercetare BMW i3. De asemenea, sistemul HV-DC/DC oferă maşinii compatibilitate inversă, permiţându-i să fie încărcat atât la staţiile de încărcare existente, cât şi la cele viitoare. Un factor important în asigurarea funcţionării fiabile este comunicarea sigură între automobil şi staţia de încărcare. Din acest motiv, aspectele de standardizare legate de interoperabilitate sunt investigate şi prezentate şi organismelor de standardizare.

Automobilul de cercetare Porsche cu o capacitate netă a bateriei de aproximativ 90 kWh foloseşte o putere de încărcare mai mare de 400 kW, permiţând astfel timpi de încărcare mai mici de trei minute pentru primii 100 km de autonomie.

Despre Allego

Allego este unul din principalii operatori europeni de soluţii de încărcare pentru automobile electrice, cu experienţă îndelungată în domeniul electromobilităţii, inclusiv crearea unei reţele de staţii de încărcare rapidă care respectă mai multe standarde din Belgia, Franţa, Germania, Olanda, Luxemburg şi Marea Britanie. Allego colaborează cu succes cu parteneri din diferite sectoare în planificarea, construcţia şi funcţionarea staţiilor de încărcare. Allego operează peste 10.000 de puncte de încărcare în zonele urbane şi de-a lungul principalelor artere de circulaţie, dar oferă şi asistenţă companiilor şi conducătorilor de vehicule electrice prin intermediul unei platforme de servicii bazate pe cloud. Această platformă cuprinde întregul portofoliu de servicii practice, cum ar fi facturarea, monitorizarea activă, aplicaţii mobile, portaluri de site şi analize. Companiile pot oferi clienţilor, personalului şi vizitatorilor soluţii de încărcare electrică la nivel mondial sub propria lor marcă. www.allego.eu

Despre Phoenix Contact

Înfiinţată în ianuarie 2013, Phoenix Contact E-Mobility GmbH are o forţă de muncă de peste 200 de angajaţi şi este centrul de competenţă al Phoenix Contact Group pentru tehnologia de încărcare în domeniul mobilităţii electrice, furnizând componente şi soluţii pentru infrastructura de încărcare şi pentru automobilele electric . Portofoliul său de produse include cabluri de încărcare, unităţi de control al încărcării şi racorduri pentru încărcarea DC şi AC a vehiculelor. Cu software-ul adecvat şi numeroase alte componente, Phoenix Contact Group dezvoltă şi soluţii pentru o infrastructură de încărcare de înaltă performanţă, inclusiv gestionarea inteligentă a parcului de încărcare. Ca lider de inovăţie, compania stabileşte un punct de referinţă în evoluţia şi standardizarea la nivel mondial a infrastructurilor moderne de încărcare potrivite pentru utilizarea zilnică - nu în ultimul rând prin dezvoltarea unor tehnologii de încărcare rapidă, cu caracter de pionierat, cum ar fi încărcarea de mare putere (HPC) pentru a contribui la acceptarea şi descoperirea mobilităţii electrice în societatea modernă. www.phoenixcontact.com/hpc

Despre Porsche

Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG, cu sediul central în Stuttgart-Zuffenhausen, este cel mai important producător mondial de automobile sport exclusive. În 2017, compania a livrat aproximativ 246.000 de maşini noi clienţilor din întreaga lume, generând o cifră de afaceri de 23,5 miliarde de euro. Rezultatul operaţional a fost de 4,1 miliarde de euro, ceea ce a făcut ca Porsche să fie unul dintre cei mai profitabili producători de automobile din lume. Porsche a fondat segmentul de maşini sport în urmă cu mai bine de 50 de ani, odată cu emblematicul 911. De atunci, alte game de modele au fost lansate prin 718 Boxster, 718 Cayman, Panamera, Macan şi Cayenne. De asemenea, Porsche a stabilit repere prin propulsia sa hibridă: a fost primul producător care a folosit această tehnologie în maşini sport de înaltă performanţă (918 Spyder), sedanuri exclusiviste (Panamera S E-Hybrid) şi automobile off-road premium (Cayenne S E-Hybrid). Prin derularea laboratorului de teste 919 Hybrid, Porsche a lucrat cu succes până în 2017, în clasa LMP1 a Campionatului Mondial FIA de Anduranţă, la tehnologia viitorului, care cu începere din 2019 va fi de folosită la Taycan, primul automobil sport de serie, cu propulsie exclusiv electrică, din istorie. Porsche AG are aproximativ 30.000 de angajaţi, inclusiv 70 de filiale în întreaga lume. Locurile sale de producţie sunt în Zuffenhausen (911, 718 Boxster, 718 Cayman) şi Leipzig (Panamera, Macan). Dezvoltarea, designul şi motorsportul îşi desfăşoară activitatea la Centrul de Dezvoltare Weissach. https://www.porsche.com

Despre Siemens

Siemens AG (Berlin şi München) este o companie globală de tehnologie care, de peste 170 de ani, este recunoscută pentru excelenţa în inginerie, inovaţie, calitate, fiabilitate şi caracterul internaţional. Compania este activă pe mapamond, concentrându-se pe domeniile electrificării, automatizării şi digitalizării. Unul dintre cei mai mari producători de tehnologii eficiente energetic şi cu consum redus de resurse, Siemens este furnizor important de soluţii eficiente de generare şi transmisie a energiei şi un pionier în soluţiile de infrastructură, precum şi soluţiile de automatizare, drive şi software pentru industrie. Prin filiala sa listată public, Siemens Healthineers AG, compania este şi un important furnizor de echipamente de imagistică medicală - cum ar fi tomografia computerizată şi sistemele de imagistică prin rezonanţă magnetică - şi un lider în diagnosticarea de laboratoar, precum şi în domeniul IT clinic. În anul fiscal 2018, care s-a încheiat la 30 septembrie 2018, Siemens a obţinut venituri de 83,0 de miliarde de euro şi un venit net de 6,1 miliarde de euro. La sfârşitul lunii septembrie 2018, compania avea aproximativ 379.000 de angajaţi în întreaga lume. Informaţii suplimentare sunt disponibile www.siemens.com.

Despre BMW i

BMW i este o marcă a BMW Group, care se concentrează pe servicii de mobilitate conectată, concepte vizionare de automobile şi o nouă filosofie premium, care se bazează puternic pe ideea de dezvoltare durabilă. BMW i este prezent în 74 de ţări prin modelele BMW i3 (automobil electric pentru zonele urbane), BMW i8 (automobil sport plug-in hybrid) şi BMW iPerformance (toate automobilele BMW hybrid plug-in). BMW i abordează noi grupuri-ţintă în numele companiei ca ansamblu şi reprezintă un incubator pentru inovaţii. Odată ce tehnologiile au fost aplicate cu succes la automobilele BMW i, ele sunt transferate la alte modele ale mărcii BMW. Alte domenii de activitate asociate cu BMW i sunt DriveNow (car-sharing), ReachNow (car-sharing 2.0), ChargeNow (acces uşor la cea mai mare reţea de puncte de încărcare din lume), ParkNow (găsirea, rezervarea şi plata facilă a locurilor de parcare), BMW i Ventures (investiţii în companii start-up cu accent pe mobilitate urbană), BMW Energy (servicii energetice) şi Centrul de Competenţă pentru Mobilitate Urbană (servicii de consultanţă pentru autorităţile municipale).