Aufladen mit Hochleistung dank thermischer Modellierung
Die Entwicklung hin zu Mobilität der nächsten Generation wird tiefgreifende Auswirkungen auf die Fahrzeugarchitekturen haben. Laden Sie noch heute unser Whitepaper herunter, um mehr zu erfahren.
Die Mobilität der nächsten Generation wird durch sicherere, nachhaltigere und bequemere Fortbewegungsmittel geprägt. Unsere Vision ist es, gemeinsam technische Lösungen für die Herausforderungen von physischen und Drahtlosverbindungen zu entwickeln, welche die wichtigsten Grundlagen dieser Vision sind.
Stellen Sie sich vor, Sie könnten Ihr Fahrzeug in nur 10 Minuten laden
Für das Design der elektrischen Antriebsstränge der nächsten Generation werden nicht nur die Effizienz der elektrischen Systeme, sondern in erster Linie auch ihre Reichweite, der Kraftstoffverbrauch und glaubwürdige Ladezeiten berücksichtigt. Ein Schwerpunkt der Innovation ist in diesem Bereich das thermische Management – das Ermöglichen einer Bauweise aus leichteren und weniger sperrigen Bauelementen zur Unterstützung des Aufladens mit Hochleistung.
Das Ziel der Hochleistungs-Aufladung ist es, eine Reichweite von 300 Kilometern in weniger als 10 Minuten Ladezeit zu erreichen, was jedoch bedeuten würde, dass die damit verbundenen thermischen Lasten deutlich höher wären als bei einem normalen Elektrofahrzeugbetrieb.
350 kW
Eine lange Distanz bei Elektroautos wird durch schnelles Laden mit DC und einer Ladeleistung von 350 kW ermöglicht, was als High Power DC Charging (HPC DC) klassifiziert ist.
10 Min.
Das Ziel von HPC ist es, eine Reichweite von 300 Kilometern in 10 Minuten Ladezeit zu erlangen.
300 km
Bei einer Ladeleistung von 350 kW wäre es möglich, innerhalb von maximal Minuten bis zu 300 Kilometer zusätzliche Reichweite zu gewinnen.
Konnektivität für das Aufladen mit Hochleistung
Bisher ermittelten die Regulatoren die Leistungswerte von Klemm- und Steckverbinderbauweisen anhand der Herabsetzungsmodellierung, indem Strombelastungen über einen Zeitraum hinweg gemessen wurden, um die Grenzen der Relais- und Sicherungstechnologie zu testen. Angeblich versuchten diese Modelle, die Spitzenwerte der Strombelastung und deren Zeitdauer zu simulieren. Sie basierten jedoch auf diskreten quadratischen Mitteln, die statische Zustände simulierten, die in realen Anwendungen selten vorkommen.
Diese Praxis hat zu einer Überentwicklung der Bauweise geführt. In Kombination mit einer zusätzlich integrierten Sicherheitsspanne, um Alterungsfaktoren abzudecken, hat dies zu übermäßig robusten Konstruktionen mit übertriebenen Größen, Gewichten und Kosten geführt.
Ziel des Aufladens mit Hochleistung ist es, eine Reichweite von 300 Kilometern in 10 Minuten Ladezeit zu erlangen, aber der Beschleunigungsfaktor 16x in Zeit entspricht einer Vervielfachung der Wärmeverlustleistung um 256x.
Wir sind dabei, einen neuen Ansatz zu entwickeln, um eine realistische Draht- und Bauteildimensionierung für die geforderte Ladeleistung der Branche zu erreichen. Dabei wird eine Verbindung zwischen thermischen und elektrischen Modellen hergestellt und in jeder elektrischen Antriebsstrangverdrahtung das Verhältnis des Stromprofils zum Temperaturprofil analysiert.
