Des courants considérablement plus élevés tout au long de la charge rapide posent de nouveaux défis à la fois pour l’électronique de puissance et le système de contact. Dans le cadre de la tâche conjointe « HV-MELA-BAT » financée par le gouvernement allemand, les scientifiques de Fraunhofer souhaitent maintenant découvrir un remède.
Le contexte du projet n’est pas seulement l’avancement de la technologie rapide existante. infrastructure de charge basée sur la norme CCS, mais aussi le futur Megawatt Charging System (MCS) pour le trafic lourd alimenté par batterie. Pendant très longtemps, les 500 ampères précédemment spécifiés comme plafond dans CCS n’ont été atteints par aucune conception, ou si c’est le cas, ils ont été maintenus pendant une courte période. Dans les automobiles supérieures actuelles avec des batteries de plus de 100 kWh ou même les camions électriques avec cinq ou six fois plus d’énergie, les courants élevés sont préservés beaucoup plus longtemps. Le prochain MCS, avec environ 3 000 ampères, fixe les exigences encore plus élevées.
Le projet ‘HV-MELA-BAT’ est en collaboration avec le Fraunhofer ISE et a l’intention de développer les convertisseurs électroniques de puissance nécessaires en plus d’un système de contact pour courants et tensions élevés. La pleine puissance de charge, même aux points de connexion au réseau à puissance limitée, doit être fournie par une unité de stockage tampon, qui doit être construite et examinée avec un système MCS au Centre d’électronique de puissance et de réseaux durables de Fraunhofer ISE.
Le stockage tampon doit être composé de batteries de seconde vie de l’industrie automobile, en particulier probablement du partenaire Mercedes-Benz Energy. Avec un tel système de stockage, les futures stations de recharge de mégawatts devraient également pouvoir être utilisées avec une puissance de connexion au réseau considérablement inférieure.
Selon le communiqué de presse, l’objectif est de rendre le système capable de résoudre « le la plus grande série possible de tensions de charge et d’automobiles, assurant ainsi la compatibilité descendante. Conceptuellement, l’affiliation d’environ quatre points de charge de 250 kW chacun et l’intégration de sources et de puits régénératifs sont également à examiner au sein du système ».
La ligne du bas est la tension de charge de 1 250 volts : le maximum spécifié dans le MCS. Une tension de charge plus élevée permet une puissance de charge élevée même avec des courants de charge modérés. « Cependant, l’augmentation de la tension de charge nécessite l’utilisation de nouvelles topologies de circuit efficaces en plus de commutateurs à semi-conducteurs appropriés », déclare Fraunhofer ISE. « Le convertisseur électronique de puissance central, qui offre une isolation galvanique entre le réseau et la batterie automobile, est mis en place et construit par Fraunhofer ISE. Il doit être à la fois extrêmement efficace et très compact. » Les scientifiques entendent utiliser des semi-conducteurs en carbure de silicium pour cela.
Les partenaires de travail sont Movement Control & Power Electronics (redresseurs actifs et un convertisseur de dollar à commutation dure), STS Spezial-Transformatoren Stockach (transformateur très compact), Mercedes -Benz Energy (stockage tampon modulaire de batteries automobiles de seconde vie) et le Fraunhofer IVI (système de contact jusqu’à 1 500 ampères). La tâche est soutenue par le ministère fédéral de l’Économie et de la Sécurité environnementale (BMWK) et se déroule jusqu’en juillet 2025.
ise.fraunhofer.de
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