Die heute verbreiteten öffentlich zugänglichen DC-Ladesäulen laden meist mit einerLeistung von 50 kW. Somit kann der Kunde aufgrund der verbauten Batteriekapazitätenmaximal innerhalb einer Stunde wieder über die volle Reichweite verfügen.

Diese Ladezeiten sind deutlich länger als der mit Verbrennungsmotoren gewohnte Stopp an der Tankstelle. Möchte man mit einem Elektrofahrzeug auch auf längeren Strecken überdie durch die Batteriekapazität festgelegte Reichweite fahren, sind deutlich kürzereLadezeiten erforderlich. Die Ladezeit verkürzt sich durch höhere Ladeleistungen. Die durchdie Standards maximal vorgegebene Ladeleistung der Ladestation und des Ladekabelsbeträgt 170 kW, d. h., man könnte die Ladezeiten auf etwa ⅓ (ca. 20 min) reduzieren.Die Umsetzung eines Schnellladekonzepts erfordert Lösungen für alle Komponenten imLadepfad. Es wird ein Stromanschluss benötigt, der die erforderliche Leistung liefert. DieLadestation liefert entsprechende Ladespannung und Ladestrom für die Hochvolt-Batterieim Fahrzeug. Spannungslage und maximaler Strom bestimmen auch im Fahrzeug die Anfor-derungen für die Umsetzung.

Betroffen sind alle Komponenten des Hochvolt-Systems:

Referenzen und Nutzen• Lösungsoptionen für verschiedene

Leistungsklassen (bis 200 kW) verfügbar• Spezifikation von Systemkonzepten• Bauteil- und Komponentenauswahl• Hochvolt-Sicherheit• Optimierung hinsichtlich wirtschaftlicher

Umsetzung• Interessenvertretung in Standardisierungs-

gremien• Eigenes Seminar zu Normen und Standards

an der Ladeschnittstelle• Eigenes Seminar zur Ladekommunikation

(PWM und PLC gemäß ISO 15118)• Regionale Normen und Vorschriften werden

berücksichtigt

DC-SchnellladenLadezeiten – Ladeleistung – Reichweite für Elektrofahrzeuge

• Ladeanschluss• Hochvolt-Batterie• Leistungselektronik

• E-Maschine • Hochvolt-Bordnetz• Hochvolt-Verteiler

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IAV bietet Gesamtsystemkompetenz für die Entwicklung von DC-Schnelllade -systemen >> 50 kW.

Themenfelder• Anforderungen an den Stromanschluss• Spezifikation der Leistung des Stromanschlusses (Niederspannung, Mittel-

spannung)• Erstellung und Analyse der Lastprofile einschließlich Beurteilung von Netz -

störungen• Spezifikation und Umsetzung von Lastmanagementfunktionen zur Optimierung

der Ladefunktionen (Smart Grid) • Optionen für den Infrastrukturausbau• Lösungskonzepte, z. B. Nutzung von Pufferbatterien an Ladestationen• Anforderungen an die Ladestationen für Ladeleistungen >> 50 kW• Spezifikation von Systemkonzepten• Festlegung einer geeigneten Spannungs-Strom-Kombination für eine

ent sprechende Ladeleistung • Spezifikation der Komponenten im Fahrzeug: Batterie, Bordnetz, Leistungs -

elektronik, Antrieb • Auswahl und Qualifizierung der Komponenten• Bauteilauswahl für Schütze, Relais, Kontakte• Spezifikation und Auslegung eines Hochvolt-Bordnetzes für die definierten

Spannungen und Ströme • Absicherung mechanisch und elektrisch, z. B.

– Verriegelung– Isolation– Luft- und Kriechstrecken– IP-Schutzklassen– Thermische Überlastung (Derating)

• Optimierung hinsichtlich wirtschaftlicher Umsetzung• Schirmanbindung (EMV)

Hochvolt-Sicherheit am Ladeanschluss• Spezifikation, Implementierung und Test• Ausgebildete Mitarbeiter nach BGI 8686 und bestellte Elektrofachkräfte

gemäß BGV A3

IAV GmbHCarnotstraße 1 · 10587 Berlinmanuel.marques@iav.de+49 5371 80-52828

Änderungen vorbehalten, Stand: V 03/2016

Lösungen für DC-Schnellladesysteme

Combo-2-Stecker (links Inlet, rechts Stecker)

Verschiedene DC-Ladesäulen bei IAV (CHAdeMO und CCS)

Zukünftige DC-Ladesäule mit höherer Ladeleistung