Die Zukunft des Ladens von Elektrofahrzeugen

Bidirektionale DC-Schütze von Schaltbau im DC-Link-UP® von CuroCon

In diesem Use Case erfahren Sie mehr über die unterschiedlichen Anforderungen an die moderne Ladetechnik und warum das bidirektionale Laden die Elektromobilität auf ein neues Level bringen kann.

Der Wechsel zur klimaneutralen Mobilität schreitet mit großen Schritten voran. Staatliche Förderprogramme unterstützen den Aufbau leistungsstarker Gesamtsysteme für größere Ladeparks, wie z.B. für öffentliche und nicht öffentliche Parkhäuser oder auch für Depots von elektrischen Nutzfahrzeugen, wie E-Busse und E-LKWs.

CuroCon-Ladeparklösung – flexibel, kundenspezifisch und skalierbar

In dieser Anwendung vereint CuroCon DC- und AC-Ladepunkte in einem zentralen Ladesystem auf Schaltschrankbasis. Die integrierte, industrielle und frei programmierbare Steuerung ist für ein normkonformes Laden von Elektrofahrzeugen ausgelegt. Dadurch ist der gesamte Ladepark kundenindividuell gestaltbar, skalierbar und frei kombinierbar aus AC- und DC-Ladepunkten. Der AC-Ladepunkt besteht aus nur einer Klemmstelle für das Ladekabel – im DC-Ladepunkt ist an der Klemmstelle ein Kommunikations-Gateway eingebaut, mehr nicht. Alle weiteren elektrischen und elektronischen Komponenten befinden sich in der zentralen Schaltanlage, die auch aus mehreren Teilanlagen bestehen kann.

Durch die kontinuierlich wachsende Ladeinfrastruktur – von wenigen Ladestationen bis hin zu ausgedehnten Ladeparks – rückt die Frage nach einer stabilen Energieversorgung immer mehr in den Fokus. Planer von Ladeparks müssen zunehmend die Herausforderung meistern, mit einem eingeschränkten Netzanschluss die optimale Ladeleistung für jeden Ladepunkt zu erzielen. Voraussetzung dafür ist ein funktionales Lastmanagement.

CuroCon hat hier auf Basis einer frei programmierbaren Steuerung ein intelligentes, bedarfsorientiertes und dynamisches Lastmanagement integriert. Eine Vielzahl von vorhandenen Standardschnittstellen ermöglichen die Kommunikation mit dem kundeneigenen Backend- oder Ladepark-Management-System. Das universelle Protokoll OCPP (Open Charge Point Protocol) ist integrierbar und kann für die Freischaltung und Abrechnung der Ladepunkte genutzt werden. Die Wartung der Bauteile erfolgt am zentralen Schaltschrank – über Ferndiagnose und Remote-Support ist eine schnelle Diagnose und Online-Updates möglich.

DC-Ladetechnik mit der DC-Link-UP®-Box – auch für bidirektionales Laden der Zukunft

Die DC-Leistungsteile sind im Ladesystem frei wählbar und somit für Zukunftsanforderungen, wie dem bidirektionalen Laden, erweiterungsfähig. Dies erfolgt durch die integrierte DC-Link-UP®-Box, die die DC-Leistungsteile normkonform mit den Elektrofahrzeugen verbindet. Hier setzt CuroCon auf die DC-Schütze C310 von Schaltbau:
Bei voller Bidirektionalität sind diese in der Lage Ströme von bis zu 500 A sowohl beim Laden als auch beim Entladen der E-Fahrzeugbatterie sicher zu schalten.

Was versteht man unter bidirektionalem Laden und wird es sich zukünftig durchsetzen?

Bidirektional laden kann der Energiewende einen wertvollen Dienst erweisen. Elektroautos zum Beispiel können ihre Standzeiten sinnvoll nutzen: Vier bis sechs Stunden reichen aus, um die Akkus eines Elektroautos bei niedriger Ladeleistung aufzuladen. An Schnellladesäulen genügen eher 30 bis 60 Minuten. In der restlichen Zeit stehen die Akkus als Pufferspeicher zur Verfügung. Sie können den Strom wieder abgeben und damit als flexible Energiespeicher dienen, etwa bei Schwankungen im Angebot an Strom aus regenerativen Quellen. Bei dieser anspruchsvollen Lösung „Vehicle to grid“ geht es darum, möglichst viele Elektroautos zum Teil des Stromnetzes zu machen. Einer der größten Autohersteller Europas will künftig Hunderttausende Fahrzeuge mit der Fähigkeit zum bidirektionalen Laden ausliefern – das könnte der Technologie zum breiten Durchbruch verhelfen.

Sicherheit und Skalierbarkeit für das Ladesystem von CuroCon

Für die geforderte Skalierbarkeit seiner Ladeparklösung setzt CuroCon gleich mehrere miteinander verschaltete DC-Schütze C310 von Schaltbau ein. Sie überzeugen dort mit hoher Leistungsfähigkeit bei gleichzeitig kompakten Abmessungen. Im Notfall schalten die Schütze dank der hohen, bidirektionalen Abschaltleistung und des hohen Bemessungskurzzeitstroms zuverlässig ab. Mit der integrierten Spiegelkontaktfunktion zur Schaltzustandsüberwachung gewährleisten sie dadurch einen hohen Sicherheitsstandard für das Gesamtsystem. Aus ökonomischer Sicht können unerwünschte Ladeverluste im Ladesystem deutlich reduziert werden, da die C310-Schütze über extrem niedrige Kontaktwiderstände verfügen und so unnötige Verlustleistung vermieden wird.

Über CuroCon:

Die CuroCon GmbH mit Sitz in Zwingenberg ist auf Ingenieurdienstleistungen und Produkte für industrielle Anwendungen und Anforderungen in den Bereichen stationärer Automatisierung im Prüfstands- und Anlagenbau, mobiler Automatisierung für E-Mobilität und Elektrifizierung von Nutz-/Fahrzeugen sowie energetischer Automatisierung in Energie-/Ladetechnik mit zugehörigem Last-/Energiemanagement spezialisiert.