Das Technologieunternehmen Continental präsentiert einen Weg aus der uneinheitlichen Ladeinfrastruktur für Elektroautos.
Der Grundgedanke ist verblüffend einfach: Anstelle zusätzliche Ladetechnik für die unterschiedlichen Arten von Ladestationen ins Auto zu packen, macht Continental den elektrischen Antriebsstrang selbst zum „Ladegerät“. Dabei wird aus den Komponenten (Elektromotor und Inverter: Wandler, der zwischen Gleich- und Wechselstrom hin und her wandelt) eines konventionellen elektrischen Antriebs ein komplettes Ladesystem – das sogenannte „AllCharge“-Ladesystem. Alle dafür notwendigen Fähigkeiten besitzen die beteiligten Komponenten bereits, denn auch innerhalb des elektrischen Antriebsstrangs wird ständig zwischen Gleich- und Wechselstrom verschiedener Spannungslagen hin und her gewandelt. Diese Eigenschaft nutzt Continental nun, um damit die Anforderungen unterschiedlicher Ladetechniken im Fahrzeug abzudecken.
So kann der Fahrer nicht nur an jeder im Moment im Einsatz befindlichen Ladestation vorfahren und mit bis zu 800 V und bis zu 350 kW Ladeleistung „tanken“ – er hat bei Bedarf im Fahrzeug 230 V Wechselstrom zur Verfügung. Mit seiner Vehicle-2-Device Technologie kann das AllCharge-System mobile elektrische Geräte (z.B. Laptop, Kühlschrank oder Bohrmaschine) aus der Fahrzeugbatterie mit Strom versorgen.
Heute steht der Fahrer eines Elektroautos oft vor der falschen Ladesäule und kann nicht so schnell laden, wie er möchte“, sagt Dr. Oliver Maiwald, Leiter Technology & Innovation Division Powertrain bei Continental „Mit dem AllCharge-Antrieb von Continental muss sich der Fahrer um die Ladetechnik keine Gedanken mehr machen. Sein Fahrzeug ist auf alles vorbereitet, von einphasigem über das dreiphasige AC-Laden bis zum schnellen DC-Laden. „Der größte Vorteil des Systems macht sich bei urbanen AC-Ladestationen bemerkbar, hier ist ein bis zu 12-mal schnelleres Laden als heute möglich“, ergänzt Maiwald.
AllCharge System – der „Universalschlüssel“ für jede Form des kabelgebundenen Ladens
Heute ist das Nachladen einer Fahrzeugbatterie noch nicht so praktikabel, wie man sich das im Alltag wünschen würde: Entweder kann die Ladestation nur langsames, einphasiges Wechselstromladen (AC-Laden) oder die Ladestation bietet vielleicht schnelles DC-Laden (Gleichstromladen) – aber das Fahrzeug hat nicht die entsprechende Technologie zum DC-Laden. Der Ausbau der Infrastruktur steht dabei vor einem Dilemma: Die kostengünstigen und deshalb am weitesten verbreiteten ein- und drei-phasigen AC-Ladestationen bedeuten eine verhältnismäßig lange Ladezeit. Ungeeignet für lange Reisen. Die leistungsfähigen DC-Ladestationen sind wegen der teuren Gleichstromtechnik immer noch sehr selten. Zudem können viele Elektroautos noch nicht mit hoher DC-Spannung laden.
„Bisher fehlt so eine Art Universalschlüssel für das Laden, der für jede beliebige Säule passt“, sagte Dr. Martin Brüll, verantwortlicher Experte für das neue Ladesystem bei Continental. „Diesen Schlüssel gibt es jetzt in Form des AllCharge-Ladesystems.“ Dabei setzt Continental auf seine serienerprobte Kompetenz und Technik, denn das innovative System ist ein weiter entwickelter elektrischer Antrieb, bei dem Elektromotor und Inverter (Wandler, der zwischen Gleich- und Wechselstrom hin und her wandelt) für die Zusatzaufgabe des Ladens ertüchtigt wurden. Als einzige Zusatzkomponente gehört zu diesem System ein DC/DC-Wandler, der stets eine optimale Spannung zur Batterie hin regelt.
Bis zu 150 km Reichweite in 5 Minuten Ladezeit
Von einem einzigen Kabelanschluss am Fahrzeug aus führen zwei Strompfade zur Batterie: Entweder fließt Wechselstrom von der Ladesäule durch den Elektromotor zum Inverter, wo er in Gleichstrom gewandelt wird, der weiter zur Batterie fließt; oder Gleichstrom von der Ladesäule fließt direkt durch den DC/DC-Wandler zur Batterie. Egal, welche Ladetechnik angezapft wird, kann das AllCharge-System bis zu 800 V Spannung und Leistungen von derzeit 150 kW und perspektivisch bis zu 350 kW für Premiumanwendungen annehmen. „350 kW DC-Ladeleistung bringen immerhin rund 150 km Reichweite in 5 Minuten Ladezeit“, so Dr. Brüll. „Das zeigt, was mit unserem Ladesystem zukünftig möglich ist. Egal, wie schnell sich die Infrastruktur künftig entwickelt, ein Fahrzeug mit AllCharge-Ladetechnik wird stets das Beste aus der Ladesäule herausholen.“ Auf der Continental Tech Show und der IAA 2017 wird das AllCharge-Ladesystem erstmals live demonstriert.
