HV 메가와트 충전 시스템은 대형 화물 운송을 목표로 합니다.

May 20, 2023

배터리로 구동되는 중량물 및 승객 운송을 위한 충전 인프라는 성공적인 교통 전환에 결정적인 역할을 합니다. 결과적으로 필요한 충전 용량이 증가하고 그에 따라 배터리 및 충전 전압도 증가합니다. 따라서 Fraunhofer Institute ISE(독일 프라이부르크)가 조정한 공동 프로젝트 "HV-MELA-BAT"는 고전류 및 전압에 필요한 전력 전자 변환기와 접점 시스템을 개발하는 것을 목표로 합니다. 버퍼 스토리지는 전력이 제한된 그리드 연결 지점에서도 완전 충전 전력을 보장하기 위한 것입니다. 다른 프로젝트 파트너로는 Motion Control & Power Electronics GmbH, STS Spezial-Transformatoren Stockach GmbH, Mercedes-Benz Energy 및 Fraunhofer Institute for Transportation and Infrastructure Systems IVI가 있습니다.

Fraunhofer ISE의 프로젝트 코디네이터인 Stefan Reichert는 "이 프로젝트는 미래 메가와트 충전 시스템 표준을 향한 CCS 표준을 기반으로 하는 기존 고속 충전 인프라의 추가 개발에 초점을 맞추고 있습니다. 이는 전력 전자 장치와 접촉 시스템 모두에 새로운 과제를 제기합니다."라고 설명합니다.

연구 프로젝트의 핵심 측면은 전력 전자 변환기, 그리드 측 정류기, 갈바닉 절연 및 충전 전압을 차량 배터리에 적용하기 위한 DC/DC 변환기의 모듈식 상호 연결입니다. 이 시스템은 자동차 2차 수명 배터리의 완충 저장 장치로 보완되어 향후 충전소도 낮은 그리드 연결 전력으로 사용할 수 있습니다.

목표는 시스템이 가능한 가장 넓은 범위의 충전 전압과 차량을 처리할 수 있도록 만들어 하위 호환성을 보장하는 것입니다. 개념적으로 최대 4개의 250kW 충전 지점의 상호 연결과 재생 소스 및 싱크의 통합도 시스템 내에서 조사됩니다.

MCS 충전 시스템 및 관련 버퍼 저장소는 Fraunhofer ISE의 전력 전자 및 지속 가능한 그리드 센터에서 설치 및 평가됩니다. 미래의 고전력 충전 인프라를 위한 전력 전자 변환기 및 접점 시스템을 구현하려면 이러한 구성 요소가 최대 1250V의 DC 전압을 처리할 수 있어야 합니다. 또한 엔지니어는 매우 효율적인 토폴로지와 유도 변압기를 개발해야 합니다. 프로젝트의 일환으로 높은 클럭 주파수.

충전 전압을 최대 1250V까지 높이면 적당한 충전 전류에서 높은 충전 전력이 가능합니다. 그러나 충전 전압을 높이려면 새로운 효율적인 회로 토폴로지와 적절한 반도체 스위치를 사용해야 합니다. 그리드와 차량 배터리 사이에 갈바닉 절연을 생성하는 중앙 전력 전자 변환기는 Fraunhofer ISE에서 개발 및 제작 중입니다. 효율성이 뛰어나면서도 동시에 컴팩트해야 합니다. 실리콘 카바이드(SiC)로 만든 반도체 스위치를 사용하면 높은 클럭 주파수를 달성할 수 있습니다.

유도성 부품(예: 변압기)에 대한 수요도 클록 주파수에 따라 증가합니다. STS는 이러한 목적을 위해 초소형 변압기를 개발하고 있습니다. 능동 정류기 및 하드 스위칭 벅 컨버터와 같은 기타 전력 전자 컨버터는 M&P에서 제공합니다. Mercedes-Benz Energy는 이 응용 분야를 위해 자동차 2차 수명 배터리로 모듈형 완충 저장 시스템을 개발하고 있습니다. Fraunhofer IVI는 1500A 이상의 전류에 접촉할 수 있는 접촉 시스템을 공급하고 있습니다.

이 프로젝트는 독일 연방경제기후보호부(BMWK)의 지원을 받으며 2025년 7월까지 진행된다.

https://www.ise.fraunhofer.de/en.html