Heilbronner Forscher wollen Schnelllader günstiger bauen

Forscher der Hochschule Heilbronn haben ein Verfahren entwickelt, mit dem auf große Leistungen ausgelegte Schnellladegeräte kostengünstiger und in einem höheren Maße automatisiert hergestellt werden können.

Bild: Michael Kokes, Hochschule Heilbronn

Besonders geeignet sei dieses zum Patent angemeldete „3-Phase Direct Resonant Charging System“ für die Schnellladung großer E-Fahrzeuge wie Lkw oder Busse, wie es in einer Mitteiliung der Technologie-Lizenz-Büro (TLB) GmbH heißt. Das TLB unterstützt die Wissenschaftler und die Hochschule Heilbronn bei der Patentierung und Vermarktung der aktuellen Entwicklung. Aber auch Pkw-Ladestationen, die schnell viel Leistung bringen müssen, könnten mit diesem Verfahren kostengünstiger hergestellt werden.

Bisher werden Ladestationen mit Leistungen über 100 KW mit netzseitigem Transformator oder einem Stromrichter mit Gleichspannungs-Zwischenkreis und Umrichter hergestellt. Aufgrund der „Kosten für die benötigten Wickelgüter und Kondensatoren“ sei die Herstellung aber teurer.

An dieser Stelle hat das Team um Professor Michael Kokes angesetzt. Das neu entwickelte Schaltungskonzept funktioniert mit einer Stromrichterschaltung ohne netzseitigen Transformator und einem Verfahren zum Erzeugen einer potentialgetrennten Gleichspannung, „welches nahezu ohne Kondensatoren auskommt“ – und folglich günstiger ist.

Da das Schaltkonzept auch einen modularen Aufbau vorsieht, können die Ladegeräte nicht nur gemäß den Anforderungen variabel konfiguriert werden, sondern es entsteht auch die Möglichkeit, die Ladegeräte automatisiert herstellen zu können. „Durch die einzelnen Module kann auf die unterschiedlichsten Leistungen oder Modelle eingegangen werden. Aufgrund von Schaltvorgängen des Resonanzumrichters zur Potentialtrennung in den stromlosen Phasen des Zwischenkreises entstehen hier prinzipbedingt keine Schaltverluste. Die Regelung der Ausgangsspannung erfolgt durch den netzseitigen Stromrichter. Durch Frequenzvervielfachungen im Eingangs- und Ausgangskreis werden die Filteraufwände signifikant reduziert, was zu einer weiteren erheblichen Kostenreduktion führt“, heißt es in der Mitteilung.

Die Erfindung wurde zum Patent angemeldet (DE 102021208278 A1 anhängig / WO2023/006949A1 anhängig).

tlb.de