Hersteller von Ladestationen für Elektroautos:Dank der kontinuierlichen Fortschritte in der Batterietechnologie und der Entwicklung von Leichtbau- und anderen Fahrzeugkomponenten verbessert sich die Reichweite von Elektrofahrzeugen stetig. Modelle mit über 1.000 km Reichweite wurden bereits vorgestellt, und die Reichweitenangst ist weitgehend beseitigt. Langsames Laden und die damit verbundene Schwierigkeit, die Energieangst auszugleichen, hemmen jedoch weiterhin die Entwicklung von Elektrofahrzeugen. Die derzeitige Ladetechnologie zwingt Verbraucher zu Wartezeiten von 40 Minuten oder mehr. Für Besitzer von Elektrofahrzeugen ist es daher äußerst ärgerlich, im Urlaub eine Stunde laden und anschließend vier Stunden an der Ladestation warten zu müssen. Schnelles und bequemes Laden, vergleichbar mit dem Tanken, ist daher ein zentrales Ziel der Elektroautoindustrie.
Hersteller von Ladestationen für Elektrofahrzeuge: Das 800-V-Hochspannungssystem in Kombination mit Schnellladung ermöglicht Ladezeiten von nur 10 Minuten und Reichweiten von bis zu 300 Kilometern. Dies löst effektiv das Problem der ständigen Ladeängste und dürfte sich zum Standard für Schnellladung entwickeln. Führende in- und ausländische Automobilhersteller haben bereits entsprechende Infrastrukturen geschaffen, und mehrere 800-V-Modelle werden ab 2022 in Serie produziert. Allerdings erreicht das Laden von Elektrofahrzeugen mit 800-V-Hochspannungsplattformen an herkömmlichen Ladesäulen nicht die erwartete Ladegeschwindigkeit und ermöglicht kein extrem schnelles Laden. Daher muss die Ladesäuleninfrastruktur parallel zur Fahrzeuginfrastruktur modernisiert werden, wovon zahlreiche Teilbereiche der Ladekette profitieren werden.
Zunächst einmal: Was ist Hochspannungsladung?
Hersteller von Ladestationen für Elektroautos: Schnellladen ist schnelles Laden; die Maßeinheit ist die Anzahl der Ladezyklen (C). Je höher der Lademultiplikator, desto kürzer die Ladezeit.
Lademultiplikator (C) = Ladestrom (mA) / Nennkapazität der Batterie (mAh)
Beträgt die Kapazität der Batterie beispielsweise 4000 mAh und der Ladestrom 8000 mAh, so ergibt sich ein Lademultiplikator von 8000/4000 = 2C.
Hersteller von Ladestationen für Elektroautos: Schnellladen bedeutet nicht, dass der Akku durch Hochstromladung von 0 % auf 100 % geladen wird. Der sinnvolle Ladevorgang ist in drei Phasen unterteilt: Phase 1: Vorladen; Phase 2: Laden mit konstantem Hochstrom; Phase 3: Laden mit konstanter Spannung.
Hersteller von Ladestationen für Elektroautos: Die Vorladung in Stufe 1 dient dem Schutz der Batteriezelle; Stufe 2 ist die sogenannte Schnellladephase, deren Leistungsbereich häufig zwischen 20 % und 80 % liegt; Stufe 3, die Konstantspannungsladung, zielt darauf ab, die Spannung zu begrenzen und eine Überspannung der Batteriezelle zu verhindern, die die Batteriestruktur beschädigen könnte.
1. Hersteller von Ladestationen für Elektroautos: Für Schnellladung muss die Leistung des Ladegeräts und der Lade-/Entlademultiplikator der Batterie verbessert werden.
Es gibt zwei Hauptlademethoden für Elektrofahrzeuge: Gleichstrom-Schnellladung und Wechselstrom-Langsamladung.
Hersteller von Ladestationen für Elektrofahrzeuge: Langsames Laden mit Wechselstrom entspricht der Ladesituation zu Hause oder auf öffentlichen Parkplätzen. Die Ladeleistung ist gering (wenige Kilowatt bis einige Dutzend Kilowatt), und eine vollständige Ladung dauert in der Regel 8–10 Stunden. Beim langsamen Laden mit Wechselstrom wird der 220-V-Wechselstrom direkt aus dem Stromnetz bezogen und mithilfe des im On-Board-Ladegerät (OBC) integrierten AC/DC-Wandlers in Gleichstrom umgewandelt, um die Batterie des Elektrofahrzeugs zu laden. Hersteller von Ladestationen für Elektrofahrzeuge: Aufgrund der geringeren Ladeleistung ist die Leistung des im On-Board-Ladegerät (OBC) integrierten AC/DC-Wandlers in der Regel geringer, was die Kosten senkt.
Hersteller von Ladestationen für Elektrofahrzeuge: DC-Schnellladen entspricht im Allgemeinen Ladeszenarien auf Autobahnen oder langen Fahrten, wo die Leistung mehrere hundert Kilowatt erreicht und eine vollständige Ladung in nur 1–2 Stunden möglich ist. Das Prinzip des DC-Schnellladens besteht darin, Wechsel- oder Gleichstrom mit hoher Leistung an eine Schnellladesäule zu übertragen. Dort wird der Wechselstrom aus dem Stromnetz mittels eines Gleichrichters in Gleichstrom mit hoher Leistung umgewandelt, um die Fahrzeugbatterie direkt zu laden. Die Spitzenleistung beim Schnellladen kann 350 kW oder sogar 480 kW erreichen, und die Ladezeit soll voraussichtlich auf unter 30 Minuten und zukünftig sogar auf unter zehn Minuten verkürzt werden.
Hersteller von Ladestationen für ElektroautosDie Ladepistole für DC-Schnellladung ist die zentrale Schnittstelle des DC-Schnellladesystems und übernimmt die Übertragung und Umwandlung von Strom und Informationen zwischen Ladegerät und Fahrzeug. Die flüssigkeitsgekühlte Ladepistole RADOX® HPC 600 von HUBER+SUHNER entspricht dem nationalen Standard und ermöglicht eine Dauerladung von bis zu 600 A (in der Praxis bis zu 800 A) bei einer Leistung von 600 kW/1000 V. Die RADOX® HPC 600 bietet 600 A Dauerladung (gemessen bis zu 800 A), eine Systemleistung von 600 kW/1000 V, ein sofort einsatzbereites Messsystem, austauschbare Kontakte für eine längere Lebensdauer, erhöhte Sicherheit dank Schutzart IP67 sowie CCS1- und CCS2-Schnittstellen. Sie ermöglicht effizienteres und komfortableres Schnellladen, gewährleistet hohe Ladegeschwindigkeiten, hohe Ladesicherheit, reduziertes Gerätegewicht und geringere Wartungskosten und ist somit die optimale Wahl für flüssigkeitsgekühlte Schnellladestationen.
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2. Hersteller von Ladestationen für Elektroautos: Verbesserung der Schnellladegeschwindigkeit: Gleichzeitig muss die Ladeleistung am Ladegerät und der Lade-/Entlademultiplikator der Batterie verbessert werden.
Die effektive Ladeleistung ist der kleinere Wert aus Ladeleistung und Batterieladeleistung. Um die Schnellladegeschwindigkeit zu verbessern, ist es notwendig, gleichzeitig die Ladeleistung und die Batterielade-/Entladerate zu erhöhen.
Hersteller von Ladestationen für Elektroautos:Die Ladeleistung (Formel P=UI) lässt sich durch Erhöhung der Spannung oder des Stroms steigern. Am Beispiel von Porsche lässt sich dies verdeutlichen: Der Porsche Taycan war das erste Modell mit einer 800-V-Hochvolt-Plattform und erreichte als typischer Vertreter dieser Technologie eine maximale Ladeleistung von 350 kW.
Zweitens, die Vor- und Nachteile des Hochspannungsladens und die aktuelle Entwicklungssituation.
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Sichuan Green Science & Technology Co., Ltd.
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Veröffentlichungsdatum: 25. Juli 2024
