Forscher entwickeln neuartige Ladetechnologie für Elektroautos
E-Auto aufladen: Kommt bald eine Schnellladefunktion für Steckdosen?
Bild: iStock.com/Nicholas77
Im Grunde lassen sich E-Autos mithilfe eines passenden Schuko-Adapters einfach an der Haushaltssteckdose laden. Aufgrund der geringen Stromdurchflussmenge von 2,3 Kilowatt (kW) dauert der Ladevorgang an einer Schuko-Steckdose aber deutlich länger als an einer Wallbox. Dort sind immerhin bis zu 22 kW möglich. Für viele ist das E-Auto-Laden an der Haushaltssteckdose daher nur eine Notalternative. Mit einem neuartigen Stromrichter möchten Forscher das Schnellladen an der Haus-Steckdose aber schon bald deutlich effizienter machen.
Neue Technik führt zu enormer Effizienzsteigerung
In dem "EnerConnect" getauften Forschungsprojekt haben Forscher vom Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM) gemeinsam mit der Technischen Universität Berlin und mehreren Projektpartnern aus der Industrie einen Stromrichter entwickelt, der Laden von E-Autos an Haushaltssteckdosen um ein Vielfaches schneller machen soll. Dank neuartiger Transistoren aus Galliumnitrid (GaN), sei es einem Bericht des Portals Inside Digital zufolge nun möglich, positive Spannungen in zwei und nicht nur eine Richtung zu sperren.
Dies ermögliche wiederum eine sogenannte Bucket-Boost-Schaltungstopologie, über die sich die Eingangsspannung bei Bedarf auch niedriger ansetzen lässt. Bei bisherigen Gleichrichtern in E-Autos ist der Betrieb ausschließlich mit hoher Spannung möglich. Durch die geringeren Schaltspannungen erhöht sich wiederum die Effizienz. Zudem wären beim Gleichrichter des Elektroautos dann nicht wie bisher zwei Wandlerstufen, sondern nur noch eine nötig.
Testsieger
Nicht nur für E-Autos geeignet
In Kombination erhoffen sich die Forscher so den Wirkungsgrad des Wandlers auf bis zu 99 Prozent zu erhöhen. Darüber hinaus peilen die Experten eine Erhöhung der Schaltfrequenz auf bis zu 300 Kilohertz (kHz) an. Potenziell ließe sich die Leistungsdichte im Vergleich zu derzeit handelsüblichen Ladegeräten sogar um das Achtfache steigern und die Ladegeschwindigkeit damit deutlich erhöhen.
In einem nächsten Schritt möchte das Konsortium die Schaltung für den Betrieb am öffentlichen Versorgungsnetz weiter optimieren. Zwar sei der Einsatz insbesondere in E-Autos interessant, generell ließe sich diese Technologie laut Fraunhofer IZM aber auch in Photovoltaik-Anlagen einsetzen.
Service-Links