SKALE: Skalierbares Ladesystem für Elektrofahrzeuge

Abstract

Im Projekt „SKALE“ wurden die Konzeption, Entwicklung und Erprobung eines kostengünstigen und skalierbaren Gesamtsystems für das effiziente Laden von Elektrofahrzeugen umgesetzt. Durch das DC-Netz zeichnet sich das System durch hohe Flexibilität aus und eignet sich für das Laden beliebig vieler Fahrzeuge, beispielsweise auf P&R-Parkplätzen, in Parkhäusern öffentlicher Einrichtungen, bei Flottenbetreibern oder in Wohn- und Industriegebieten. Das zugrunde liegende Konzept umfasst die gesamte Energieflusskette: von der Energieversorgung durch eine Photovoltaik (PV)-Anlage und einen Netzanschluss über bedarfsgerechte Zwischenspeicherung, Verteilung und Wandlung bis zum Fahrzeug. Zentrale Elemente sind ein Pufferspeicher, ein intelligentes Lastmanagement sowie die Energieverteilung über ein DC-Netz. Durch die Kombination von erneuerbarer Energie in Form von PV und zentraler AC/DC-Wandlung sollen die Gesamtkosten langfristig nur unterproportional zur Anzahl der Ladepunkte steigen. Ein übergeordnetes Energiemanagementsystem optimiert die Nutzung aller Komponenten und senkt die Betriebskosten weiter. Im Rahmen des Projekts wurde ein Demonstrator aufgebaut, bestehend aus Ladeinfrastruktur, zentraler Energiespeicherung, gespeist durch eine PV-Anlage und Netzstrom. Within the SKALE project, the design, development, and testing of a cost-effective and scalable overall system for the efficient charging of electric vehicles was implemented. Due to its DC grid, the system is highly flexible and suitable for charging any number of vehicles, for example at park-and-ride facilities, in public parking garages, at fleet operators, or in residential and industrial areas. The underlying concept covers the entire energy flow chain: from energy supply via a photovoltaic (PV) system and a grid connection, to demand-oriented intermediate storage, distribution, and conversion, to the vehicle. Key elements include a buffer storage unit, intelligent load management, and energy distribution via a DC grid. By combining renewable energy in the form of PV and central AC/DC conversion, the total costs are expected to rise disproportionately to the number of charging points in the long term. A higher-level energy management system optimizes the use of all components and further reduces operating costs. As part of the project, a demonstrator was set up consisting of charging infrastructure and central energy storage, fed by a PV system and grid power.