Schnellladesystem

Schnellladesysteme, High Power Charging (HPC), sind Ladesysteme mit denen Batterien von Elektrofahrzeugen schnell mit höchster Leistung geladen werden. Es gibt mehrere Schnellladesysteme, die mit Gleichstrom arbeiten. Es sind dies das Combined Charging System (CCS), Charge de Move (CHAdeMO) und Supercharger von Tesla.


Schnellladesysteme zielen mit dem High Power Charging (HPC) oder Extreme Fast Charging (XFC) auf die Verkürzung langer Ladezeiten. Diesem Ziel wird die Schnellladung mit einer extrem hohen Ladeleistung gerecht. Beträgt die Ladeleistung beim CCS-System beim normalen Ladevorgang 22 kW und bei der AC-Schnellladung 44 kW, so geht es bei der DC-Schnellladung um 170 kW und sogar um max. 350 kW Ladeleistung. Dadurch können die Ladezeiten dramatisch gesenkt und Batterien innerhalb weniger Minuten für etwa 100 km Fahrleistung aufgeladen werden können.

Lademodi des CCS-Systems

Lademodi des CCS-Systems

So arbeitet die CCS-Schnellladung mit einer Gleichspannung von 850 V und einer Ladeleistung von max. 350 kW. Der resultierende Ladestrom liegt damit bei etwa 400 A. Diese Werte werden von dem neuen asiatischen Schnellladesystem ChaoJi um ein Mehrfaches übertroffen. ChaoJi soll eine Ladeleistung von 900 kW haben, und zwar mit einem Gleichstrom von 600 A und einer Gleichspannung von 1.500 V. Diese extrem hohe Ladeleistung soll für Fernbusse und Langstrecken-Lkw genutzt werden, damit deren Batterien in kurzer Zeit geladen werden können.

Problematisch sind hohe Ladeströme von mehreren hundert Ampere für die Erhitzung der Batterien, die sich in kurzer Zeit auf Temperaturen von bis zu 250 °C aufheizen könnten. Weitere Probleme bilden der Ladestecker, das ist der Combo-Stecker, und das Ladekabel, da dieses sich bei hohen Strömen erwärmt und wegen einer zu hohen Steifigkeit nicht mit dicken Leitungsquerschnitten ausgestattet werden kann. Sie sind dann nicht mehr handhabbar. Technische Ansätze zur Verringerung der Betterietemperatur während der Schnellladung bieten Battery Thermal Management Systems (BTMS) und was die Ladekabel betrifft, so könnten Ladekabel mit Kühlung zum Einsatz kommen.

Ladestecker für asiatisches 
   Schnellladesystem ChaoJi

Ladestecker für asiatisches Schnellladesystem ChaoJi

Was die kabellose Ladetechnik und vor Allem die Schnellladung betrifft, so hat die TH Deggendorf im Rahmen eines Forschungsprojektes ein berührungslos arbeitendes, induktives Schnellladesystem mit einer Energieübertragung von 30 kW entwickelt. Dieses System basiert auf der standardisierten Ladeschnittstelle Chademo. Die Energieübertragung erfolgt mit einer Frequenz von 30 kHz.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Schnellladesystem
Englisch: high power charging - HPC
Veröffentlicht: 25.02.2021
Wörter: 361
Tags: Ladekonzepte
Links: Ampere, Batterie, BTMS (battery thermal management system), CCS (combined charging system), CHAdeMO (charge de move)