MEGA-LADEN - Megawatt-Schnellladung für elektrische Nutzfahrzeuge in der Logistik

Abstract

Damit logistische Prozesse beim Einsatz von schweren elektrisch angetriebenen Nutzfahrzeugen nicht oder nur geringfügig anzupassen sind, ist eine möglichst einfache, schnelle und robuste Ladelösung notwendig. MEGA-LADEN schafft dafür mit einem vollautomatischen Schnellladesystem entscheidende Voraussetzungen. Aktuell werden E-Lkw mit schweren Kabelgarnituren von Hand nachgeladen, was zum einen viel Platz in Anspruch nimmt und zum anderen immer einen Bediener bedarf, der dabei in Kontakt mit dem HV-System des Fahrzeugs kommt. In dem Projekt MEGA-LADEN wurde daher ein Unterflur-Kontaktsystem entwickelt, aufgebaut und erprobt, welches in der Lage ist im Megawatt-Bereich Nutzfahrzeuge automatisiert nachzuladen. Der Entwicklungsprozess beinhaltete die Erarbeitung eines umfassenden Sicherheitskonzepts in Zusammenarbeit mit einer zugelassenen Prüforganisation. Der Nachweis der Übertragbarkeit von Ladeströmen größer 2.000 A wurde auf einem Hochstromprüfstand erbracht. Die für den Betrieb des Systems notwendige Ladestation kann durch ihre neuartige Architektur mehrere Ladestrecken bedienen und sequentiell laden. Darüber hinaus kann durch Parallelschaltung von N Ladern, die gewünschte Ladeleistung mit einer neu entwickelten Master-Slave-Architektur realisiert werden. In Berlin und in Dresden wurden Demonstratoren aufgebaut, die das automatisierte unterflurige Nachladen sowie das Laden mit CCS-Kabel ermöglicht. Zwei dafür umgerüstete und für den öffentlichen Verkehr zugelassene Fahrzeuge standen für den Erprobungsbetrieb im Logistikumfeld zur Verfügung, um die Praktikabilität der Schnellladelösung nachzuweisen. Über mehrere Monate wurde das System hinsichtlich Fahrzeugpositionierung, Bedienung, Funktionalität und Witterungsbeständigkeit erfolgreich erprobt. Das im Projekt MEGA-LADEN entwickelte Schnellladesystem bietet damit eine vielversprechende Lösung für die automatisierte Hochleistungsladung von elektrische Nutzfahrzeug in der Logistik. Datei-Upload durch TIB The simplest, fastest and most robust charging solution possible is required to ensure that logistical processes do not have to be adapted, or only slightly, when using heavy-duty electrically powered commercial vehicles. MEGA-LADEN's fully automatic fast-charging system creates the key prerequisites for this. Currently, electric trucks are recharged manually using heavy cable sets, which takes up a lot of space and always requires an operator who comes into contact with the vehicle's HV system. In the MEGA-LADEN project, an underbody charging system was therefore developed, constructed and tested, which is capable of automatically recharging commercial vehicles in the megawatt range. The development process included the development of a comprehensive safety concept in cooperation with an approved testing organization. Proof of the transferability of charging currents greater than 2,000 A was provided on a high-current test bench. Thanks to its innovative architecture, the charging station required to operate the system can serve several charging routes and charge sequentially. In addition, the desired charging capacity can be achieved by connecting N chargers in parallel using a newly developed master-slave architecture. Demonstrators have been set up in Berlin and Dresden to enable automated underbody charging and charging with CCS cables. Two vehicles converted for this purpose and approved for public transport were available for trial operation in the logistics environment in order to prove the practicability of the fast charging solution. The system was successfully tested over several months with regard to vehicle positioning, operation, functionality and weather resistance. The megawatt-charging system developed in the MEGA-LADEN project thus offers a promising solution for the automated high-performance charging of electric commercial vehicles in logistics.