Институт Fraunhofer ISE (Германия) завершил проект HV-MELA-BAT, в рамках которого создана зарядная система для тяжёлого электротранспорта. Установка обеспечивает передачу мощности более 1 МВт при коэффициенте полезного действия 99,26% — одном из самых высоких для данного класса оборудования.
Архитектура системы и модернизация CCS
По словам научного сотрудника института Стефана Райхерта, задача состояла в модернизации существующей инфраструктуры быстрой зарядки стандарта CCS до нового формата MCS (мегаваттной зарядки). Для достижения сверхвысокой мощности специалисты объединили высокоэффективную силовую электронику с интегрированной буферной системой хранения энергии.
Система включает сетевой выпрямитель и модульные преобразователи постоянного тока. Контактный интерфейс спроектирован для работы с экстремальными токами. Буферный накопитель изготовлен из отработанных автомобильных аккумуляторов, что снижает потребность в первичных ресурсах.
Снижение нагрузки на сеть
Использование буферного накопителя позволило снизить требуемую мощность подключения станции к сети до 500 кВт и сгладить пиковые нагрузки. При этом система MCS поддерживает широкий спектр транспортных средств и обратно совместима со стандартом CCS, что обеспечивает гибкость применения.
Прототип установили и испытали в Центре силовой электроники Фраунгофера во Фрайбурге. Благодаря архитектуре с общей шиной постоянного тока зарядка мощностью свыше 1 МВт стала возможна при подключении к сети всего на 500 кВт. Общая эффективность передачи энергии от сети к аккумулятору превысила средние показатели отрасли.
Рекордная удельная мощность преобразователя
В рамках проекта разработан сверхкомпактный изолированный преобразователь постоянного тока мощностью 250 кВт. Четыре таких устройства объединены для достижения мегаваттной мощности. Высокочастотная конструкция минимизирует габариты и обеспечивает КПД 99,26%.
По данным учёных, объёмная удельная мощность преобразователя составила 9 кВт на литр — мировой рекорд для данного диапазона мощностей. Это достижение открывает возможности для масштабирования технологии и снижения капитальных затрат на создание зарядной инфраструктуры для электрогрузовиков.