Automatisiertes Schnellladen und die thermischen Herausforderungen im Batteriemanagement

Autoren

Ing. A. Kamar BSc, Schunk Transit Systems GmbH, Wettenberg; Dr. S. Reisinger, Schunk Carbon Technology GmbH, Bad Goisern:

Jahr

2021

Druckinfo

Eigenproduktion ÖVK

Zusammenfassung

Die Reduktion von Ladezeiten ist ein wesentliches Kriterium für eine breitere Akzeptanz von Elektrofahrzeugen. Bei aktuell verfügbaren Ladesystemen können Batterien in 25 Minuten mit 200 Kilowatt geladen werden, doch das entspricht nicht der über Jahrzehnte hinweg praktizierten Routine eines kurzen Tankstopps. Ziel von automatisierten Schnellladelösungen ist es daher, in die bekannte Komfortzone der Nutzer vorzustoßen und die Ladezeiten auf wenige Minuten zu reduzieren, indem die Ladeleistungen auf mehr als 500 Kilowatt erhöht werden. Als Hersteller von automatisierten Ladesystemen (Schunk Smart Charging) arbeitet die Schunk Group an der Erhöhung von Ladeströmen und deren Auswirkungen auf die thermische Auslegung von Kontaktelementen. Dazu werden Ergebnisse aus Simulationen und Anwendungstests vorgestellt und Lösungsansätze unter Berücksichtigung von Rahmenbedingungen zu Platzbedarf, Gewicht, Thermomanagement, Robustheit, Automatisierbarkeit und Kosten diskutiert. Um die Sicherheit der Nutzer von automatisierten Ladesystemen sicherzustellen, müssen Temperaturen an kritischen Komponenten gezielt gemonitort und unterhalb gewisser Limits gehalten werden. Dazu dient ein PCM-basierter Wärmespeicher, der eine Überhitzung des Systems verhindert, ohne die Performanz des Ladesystems zu beeinflussen. Die Funktion und Auswahl des Wärmespeichers kann je nach Anforderung an das Ladesystem angepasst werden, wodurch sich ein breites Spektrum an Lösungsansätzen ergibt.

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