Renault und CEA entwickeln hocheffizientes bidirektionales Bordladesystem

Gadgets. Elektromobilität. Die Renault Group und das französische Kommissariat für Atomenergie und alternative Energien CEA haben gemeinsam ein hocheffizientes, bidirektionales Bordladesystem entwickelt.

Eigenen Aussagen zufolge soll das kompakte und hocheffiziente System die Energieverluste beim Laden um 30 Prozent reduzieren und damit die Fahrzeugbatterie deutlich schneller mit Strom versorgen.

Darüber hinaus wird das System auch Vehicle-to-Grid-tauglich (V2G) sein. So kann Energie aus dem Akku in das Stromnetz zurückgespeist werden, um den Netzbetrieb zu optimieren und die Schwankungen der erneuerbaren Energien auszugleichen, heißt es in einer Pressemeldung von Montagmittag.

„Das Gemeinschaftsprojekt mit dem CEA hat unsere Erwartungen übertroffen, denn es hat bestätigt, dass wir die erwarteten Leistungen in Bezug auf Effizienz und Kompaktheit erreichen können. Es eröffnet gute Perspektiven für die Leistungselektronik, die im Elektrofahrzeug eine echte Herausforderung darstellt, um die Kapazitäten der Batterien optimal zu nutzen. Mit der bidirektionalen Aufladung unterstützt das Fahrzeug das Stromnetz und ermöglicht dem Endverbraucher, die Energiekosten zu senken“, berichtete Jean-François Salessy, Vice-President Advanced Engineering der Renault Group.

Neue Architektur für elektronische Stromrichter

Im Mittelpunkt des bidirektionalen Ladegeräts steht eine neue Architektur für elektronische Stromrichter, die direkt in das Ladegerät integriert ist. Laut Renault ist der Stromrichter das Ergebnis einer dreijährigen Forschung und vereint elf gemeinsame Patente. Diese Architektur, die auf Halbleitermaterialien mit breitem Bandabstand wie Galliumnitrid (GaN) oder Siliziumkarbid (SiC) basiert, ermögliche es, die Energieverluste bei der Spannungsumwandlung um 30 Prozent zu verringern und die Wärmeentwicklung um den gleichen Betrag zu reduzieren, was wiederum die Kühlung des Systems erleichtert.

Volumen und Kosten senken

Durch die Optimierung der aktiven und passiven Komponenten konnten Renault und CEA das Volumen und die Kosten des Ladegeräts senken. Die Spannungswandler wurden kompakter gestaltet, indem Ferritmaterialien verwendet wurden, die für hohe Frequenzen geeignet sind. Die neue Wandlerarchitektur ermöglicht eine Ladeleistung von bis zu 22 kW im dreiphasigen Betrieb. Außerdem kann das Ladegerät bidirektional betrieben werden, so dass sich die in der Batterie gespeicherte Energie in das Netz zurückspeisen oder zur Deckung des Energiebedarfs eines autonomen Hauses verwenden lässt. Voraussetzung: Das Haus ist mit einem bidirektionalen Zähler ausgestattet. Die Lösung ist mit den Normen für elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) der Netze und des Fahrzeugs kompatibel.

Laut Renault wird das neue, innovative Ladegerät bis zum Ende des Jahrzehnts in allen Serienmodellen des Herstellers zum Einsatz kommen.