Energiespeichersysteme stärken EV-Schnellladeinfrastruktur
Analyse kritischer Komponenten und Design-Herausforderungen
Effiziente Leistungsumwandlungs- und Energiespeichersysteme werden wichtige Aspekte zukünftiger DC-Schnellladeinfrastruktur sein. Es werden zwei Beispielkonstruktionen vorgeschlagen – Leistungsumwandlungsstufe mit SiC-MOSFETs und Batterieüberwachung.
Elektrofahrzeuge (EVs) werden immer beliebter und verdrängen schließlich Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor. Die Folge davon ist, dass Gleichstrom-Schnellladestationen Tankstellen ersetzen oder in diese integriert werden. Erneuerbare Energien wie Solar und Wind werden genutzt, um diese mit Strom zu versorgen. Die Leute möchten ihre Elektrofahrzeuge in weniger als 15 Minuten aufladen und wollen nicht in einer Warteschlange an einer einzelnen Ladesäule warten.
Bei mehreren Ladesäulen beträgt die Ladespitzenleistung, die das Netz lokal bereitstellen muss, mehr als 1 MW. Das Netz könnte an vielen Stellen zusammenbrechen. Oder es sind enorme Investitionen in die Verbesserung der Übertragungsleitungen und den Ausbau der zentralen Kraftwerke erforderlich, um die viel höhere Grundlast bereitzustellen. Diese Last ist jedoch impulsartig und muss mit der intermittierenden Energie aus erneuerbaren Quellen wie Solarenergie und Windkraft zusammengeführt werden.
Energiespeichersysteme können dieses Problem auf einfache und elegante Art und Weise lösen. Wir verwenden Flüssigkeiten wie Benzin oder Gase, um Energie zu speichern und bei Bedarf wieder zu verwenden (zum Beispiel beim Betanken eines Autos). Mit dem gleichen Prinzip können wir elektrische Energie in Batterien mit Hilfe von Elektronen und Chemie speichern. Diese Energie kann dann genutzt werden, um eine EV-Ladung zu verstärken und um das Netz stabil zu halten, indem die Stromspitzen abgefangen werden. Außerdem kann die Versorgung im Falle eines Stromausfalls sichergestellt werden.
Dieses White Paper analysiert die kritischen Komponenten der Gleichstrom-Schnellladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge und zeigt auf, wie die spezifischen Herausforderungen gelöst werden können.