Самая эффективная зарядка для электрогрузовиков выдает 1 МВт мощности при КПД 99,26%

Немецкие инженеры разработали новую систему сверхбыстрой зарядки электрического транспорта, способную выдавать мощность более одного мегаватта при эффективности 99,26%. Разработка предназначена прежде всего для электрических грузовиков, автобусов и другого тяжелого транспорта, который требует значительно большей мощности зарядки, чем легковые электромобили.

Проект был реализован под руководством Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems в рамках программы HV-MELA-BAT. Главной задачей инженеров стало создание мегаваттной зарядной станции, которая могла бы работать без сильной перегрузки электросети и при этом обеспечивать максимально высокую эффективность передачи энергии.

Сверхбыстрая зарядка тяжелого транспорта

С развитием электрических грузовиков потребность в мощных зарядных станциях стремительно растет. Тяжелый транспорт требует огромных объемов энергии, поэтому обычные быстрые зарядные станции уже не могут обеспечить необходимую скорость зарядки. Именно поэтому разрабатывается новый стандарт Megawatt Charging System, который рассчитан на мощность свыше 1 МВт.

Новая система использует высокоэффективную силовую электронику, модульные преобразователи и буферную систему накопления энергии. Интересно, что в качестве буферных накопителей применяются аккумуляторы от легковых электромобилей, которые уже отработали в транспорте, но все еще подходят для стационарных систем хранения энергии.

Буферные батареи играют ключевую роль в работе станции. Они позволяют накапливать энергию и отдавать её во время пиковых нагрузок, благодаря чему зарядная станция может выдавать мощность более 1 МВт, даже если подключение к электросети ограничено примерно 500 кВт. Это значительно снижает нагрузку на инфраструктуру и позволяет устанавливать такие станции без серьезной модернизации сети.

Интеграция солнечной энергии и накопителей

Еще одной особенностью системы является возможность интеграции солнечных электростанций. Электроэнергия от солнечных панелей может напрямую использоваться для зарядки транспорта или сначала накапливаться в буферных батареях, а затем использоваться для сверхбыстрой зарядки. Такой подход делает зарядные станции более автономными и энергоэффективными.

Все элементы системы — электросеть, аккумуляторы и зарядная станция — объединены общей DC-шиной через модульные DC/DC преобразователи. Это позволяет гибко управлять потоками энергии и повышает общую эффективность системы.

Модульная архитектура мощностью более 1 МВт

Основой зарядной станции стали компактные гальванически развязанные DC/DC преобразователи мощностью по 250 кВт. Объединение четырех таких модулей позволяет получить систему мощностью более одного мегаватта.

Преобразователи работают на высокой частоте переключения, что позволяет уменьшить размеры трансформаторов и других компонентов. В результате система получается более компактной и требует меньше материалов для производства. При этом плотность мощности достигает около 9 кВт на литр объема, что является очень высоким показателем для оборудования такого типа.

По словам разработчиков, максимальная эффективность системы составляет 99,26%, что является одним из лучших результатов среди зарядных систем такой мощности.

Перспективы мегаваттных зарядных станций

Развитие мегаваттных зарядных станций считается важным этапом перехода грузового транспорта на электричество. Такие станции позволят значительно сократить время зарядки электрических грузовиков и автобусов, что сделает электрический коммерческий транспорт более удобным и экономически выгодным.

Ожидается, что в будущем мегаваттные зарядные станции будут появляться на логистических терминалах, автомагистралях, промышленных объектах и рядом с крупными солнечными и ветровыми электростанциями. Использование буферных накопителей и возобновляемых источников энергии позволит снизить нагрузку на электросети и сделать зарядную инфраструктуру более устойчивой.