Im solarportal24-Linkverzeichnis finden Sie schnell, einfach und kostenlos kompetente Ansprechpartner/innen für Ihre Fragen rund ums Thema Solarenergie, Erneuerbare Energien und mehr.
Architekten (22)
Berater (61)
Energieagenturen (9)
Finanzierung (17)
Forschung & Entwicklung (3)
Fort- und Weiterbildung (3)
Großhändler (54)
Handwerker (207)
Händler (69)
Komplettlösungen (22)
Medien (7)
Montagegestelle (7)
Planer (42)
private Solarseiten (15)
Solarhersteller (64)
Solarversicherungen (15)
Verbände/Vereine (13)
Versandhandel (15)
Ökologisch Bauen (12)
Mitmachen
Login / Eintrag ändern


Zurück zu den Nachrichten... Diesen Artikel ausdrucken
20.07.2011

Fraunhofer ISE entwickelt Ladegerät für Elektrofahrzeuge mit 97 Prozent Wirkungsgrad

Bis 2020 sollen nach den Plänen der Bundesregierung eine Million Elektrofahrzeuge auf deutschen Straßen unterwegs sein und gleichzeitig 35 Prozent des Stroms aus erneuerbaren, also fluktuierenden, Energien kommen. Für die Speicherung von Photovoltaik und Windstrom stellen Elektrofahrzeuge einen wichtigen Baustein im intelligenten Netz der Zukunft dar. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE haben jetzt ein dreiphasiges Ladegerät mit 97 Prozent Wirkungsgrad und hoher Leistungsdichte entwickelt, das für den stationären Einsatz in einer Ladesäule sowie im Fahrzeug selbst genutzt werden kann.

Das Ladegerät ist nach Angaben des Fraunhofer ISE in der Lage, mit einer Nennleistung von 22 kW eine übliche Elektrofahrzeugbatterie innerhalb von 45 Minuten auf 80 Prozent zu laden. Die Neuentwicklung erfolgte im Rahmen des Verbundprojekts Fraunhofer Systemforschung Elektromobilität. Durch die Verwendung von neuartigen Siliciumkarbid-Transistoren (SiC-JFETs), die sich vor allem durch geringe Durchlassverluste sowie ein gutes Schaltverhalten auszeichnen, erzielten die Freiburger Forscherinnen und Forscher einen maximalen Wirkungsgrad von 97 Prozent. Für das Ladegerät entwickelten und optimierten sie spezielle Halbleitermodule sowie Gate-Treiberschaltungen.

Die neue Halbleitertechnologie ermöglicht eine Taktfrequenz von 80 kHz. Dadurch reduziert sich der Filteraufwand auf der Netz- und Batterieseite erheblich und es konnte eine Leistungsdichte des kompletten Wandlers von 2,8 kW/l erreicht werden. Zudem ist das Gerät höchst kompakt, die Abmessungen des Wandlers inklusive aller Filterdrosseln und Kühlkörper betragen 340 x 230 x 100 Kubikmillimeter. Zum Vergleich: Kommerziell erhältliche Ladegeräte für Elektrofahrzeuge haben heute üblicherweise nur Wirkungsgrade von knapp über 90 Prozent und eine Leistungsdichte von 0,5 kW/l, wobei sie nur einphasig aufgebaut sind und lediglich eine Leistung von 3,3 kW haben.

Die hohe Taktfrequenz stellt eine große Herausforderung an die digitale Regelungstechnik. Deshalb wurde am Fraunhofer ISE eine extrem schnell arbeitende Reglerplatine für das Ladegerät entwickelt. Diese ist in der Lage, Ströme und Spannungen hochaufgelöst mit einer Abtastfrequenz von 80 kHz zu erfassen, regelungstechnisch zu verarbeiten und die pulsweitenmodulierten Signale für die Ansteuerung der Leistungstransistoren zu berechnen.

Das Ladegerät ist zweistufig aufgebaut. Die erste Stufe wandelt die dreiphasige Netzspannung von 400 V in eine konstante Gleichspannung um. Diese wird dann mit Hilfe eines Gleichspannungswandlers an die Batteriespannung von 300 V bis 500 V angepasst. Um Gewicht, Volumen und Kosten einzusparen und gleichzeitig den Wirkungsgrad zu erhöhen, verzichteten die Fraunhofer Forscher auf eine galvanische Trennung und verwendeten statt dessen eine transformatorlose Schaltungstopologie mit zusätzlichen Schutzschaltungen für die elektrische Sicherheit.

Das Ladegerät arbeitet bidirektional und kann sowohl Energie aus dem Netz beziehen als auch die in der Batterie gespeicherte Energie bei Bedarf in das Netz zurückspeisen. Dadurch kann es einerseits Strom aus fluktuierend einspeisenden Erneuerbaren Energien wie z.B. der Photovoltaik oder der Windenergie leistungsgeregelt in der Batterie speichern und andererseits bei geringer Erzeugung aus Erneuerbaren Energien das Netz stützen. Die Elektromobilität bietet damit die Möglichkeit, die Batterien der Fahrzeuge dem Stromnetz als Speicher zur Verfügung zu stellen. Besonders interessant ist dabei die große kumulierte Leistung der bidirektionalen Ladegeräte, die es ermöglicht, kurzzeitige Leistungs- und Frequenzschwankungen im Stromnetz auszugleichen, so das Fraunhofer ISE in seiner Pressemitteilung abschließend.

Das Verbundprojekt Fraunhofer Systemforschung Elektromobilität wird durch das Bundesforschungsministerium BMBF gefördert, mehr als 30 Fraunhofer-Institute sind darin aktiv.

Quelle: Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE


  

Vorheriger Artikel:
Energiewende auch bei Haus- und Wohnungssuche
Nächster Artikel:
Deutschlandweit erstes Smart Grid-Labor an der Uni Magdeburg

Newsarchiv

Mai 2019 April 2019 März 2019 Februar 2019 Januar 2019 Dezember 2018 November 2018 Oktober 2018 September 2018 August 2018 Juli 2018 Juni 2018 Mai 2018 April 2018 März 2018 Februar 2018 Januar 2018 Dezember 2017 November 2017 Oktober 2017 September 2017 August 2017 Juli 2017 Juni 2017 Mai 2017 April 2017 März 2017 Februar 2017 Januar 2017 Dezember 2016 November 2016 Oktober 2016 September 2016 August 2016 Juli 2016 Juni 2016 Mai 2016 April 2016 März 2016 Februar 2016 Januar 2016 Dezember 2015 November 2015 Oktober 2015 September 2015 August 2015 Juli 2015 Juni 2015 Mai 2015 April 2015 März 2015 Februar 2015 Januar 2015 Dezember 2014 November 2014 Oktober 2014 September 2014 August 2014 Juli 2014 Juni 2014 Mai 2014
 



  solarportal24.de Impressum | Neue Einträge | Top Links | Top Partner | 10.12.2019 18:26
                                                                 News_V2