Die zukünftige „Modernisierung“ des Ladens von Elektrofahrzeugen

Mit der schrittweisen Förderung und Industrialisierung von Elektrofahrzeugen und der zunehmenden Entwicklung der Elektrofahrzeugtechnologie haben die technischen Anforderungen an Ladesäulen für Elektrofahrzeuge einen einheitlichen Trend gezeigt, der verlangt, dass Ladesäulen den folgenden Zielen so nahe wie möglich kommen:

(1) Schnelleres Laden

Im Vergleich zu Nickel-Metallhydroxid- und Lithium-Ionen-Akkus mit guten Entwicklungsperspektiven bieten herkömmliche Bleiakkumulatoren Vorteile wie ausgereifte Technologie, niedrige Kosten, hohe Kapazität, gutes Lastfolgeverhalten und den Verzicht auf einen Memory-Effekt. Allerdings weisen sie auch Nachteile wie geringe Energiedichte und kurze Reichweite pro Ladung auf. Da die derzeitigen Akkus keine größere Reichweite ermöglichen, könnte eine schnellere Ladezeit die Achillesferse der geringen Reichweite von Elektrofahrzeugen beheben.

(2) Universelles Laden

Angesichts der zunehmenden Verbreitung verschiedener Batterietypen und Spannungsniveaus müssen Ladegeräte im öffentlichen Raum flexibel sein und sich an unterschiedliche Batteriesysteme und Spannungsniveaus anpassen können. Das bedeutet, dass das Ladesystem vielseitig einsetzbar sein muss und der Ladealgorithmus die Ladecharakteristiken verschiedener Batteriesysteme in unterschiedlichen Elektrofahrzeugen berücksichtigen und verschiedene Batterien laden kann. Daher sollten bereits in der frühen Phase der Kommerzialisierung von Elektrofahrzeugen entsprechende Richtlinien und Maßnahmen formuliert werden, um die Ladeschnittstelle, die Ladespezifikation und die Schnittstellenvereinbarung zwischen Ladegeräten im öffentlichen Raum und Elektrofahrzeugen zu standardisieren.

(3) Intelligentes Laden

Eines der kritischsten Probleme, das die Entwicklung und Verbreitung von Elektrofahrzeugen einschränkt, ist die Leistungsfähigkeit und der Einsatz von Energiespeicherbatterien. Ziel der Optimierung intelligenter Ladeverfahren ist es, ein zerstörungsfreies Laden der Batterie zu gewährleisten, ihren Entladezustand zu überwachen und Tiefentladung zu vermeiden, um so die Batterielebensdauer zu verlängern und Energie zu sparen. Die Entwicklung intelligenter Ladetechnologien umfasst im Wesentlichen folgende Aspekte: optimierte, intelligente Ladetechnologien und Ladegeräte sowie Ladestationen; Berechnung, Steuerung und intelligentes Management der Batterieleistung; automatische Diagnose- und Reparaturverfahren bei Batteriefehlern.

(4) Effiziente Leistungsumwandlung

Die Energieverbrauchskennzahlen von Elektrofahrzeugen stehen in engem Zusammenhang mit ihren Betriebskosten. Die Senkung des Energieverbrauchs und die Verbesserung der Wirtschaftlichkeit sind Schlüsselfaktoren für die zunehmende Verbreitung von Elektrofahrzeugen. Bei Ladestationen sollten Ladeeinrichtungen mit vielen Vorteilen, wie hoher Wirkungsgrad und geringen Baukosten, bevorzugt werden.

(5) Ladeintegration

Im Einklang mit den Anforderungen an Miniaturisierung und Multifunktionalität von Subsystemen sowie der Verbesserung der Zuverlässigkeit und Stabilität der Batterie wird das Ladesystem als Ganzes in das Energiemanagementsystem des Elektrofahrzeugs integriert. Durch die Integration von Transfertransistoren, Stromerkennung und Verpolungsschutz etc. kann eine kleinere und stärker integrierte Ladelösung ohne externe Komponenten realisiert werden. Dies spart Platz für die übrigen Komponenten des Elektrofahrzeugs, reduziert die Systemkosten erheblich, optimiert den Ladeeffekt und verlängert die Batterielebensdauer.