随着德国及欧洲交通领域电动化转型的加速,电池驱动的重型卡车与客运车辆对充电基础设施提出了更高要求。为应对这一挑战,德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(Fraunhofer ISE)牵头启动了名为"HV-MELA-BAT"的联合研发项目,旨在开发适用于"XXL级"超大功率充电的电力电子变换器及接触系统,以支撑从现有标准向兆瓦级充电系统(MCS)的跨越。
该项目核心在于解决高功率带来的技术难题。团队研发的隔离型DC/DC变换器采用了创新的串联谐振拓扑结构,工作频率高达200千赫兹。这一突破使得磁性元件体积大幅缩小,实现了的体积功率密度,同时刷新了行业效率纪录,达到。这种全球领先的能效表现,意味着在同等体积下能传输更多能量,且能量损耗极低。
为了解决电网容量限制问题,项目团队巧妙集成了由退役乘用车电池组成的缓冲储能系统。该储能单元将充电站所需的电网接入功率降低至,同时通过吸收负荷尖峰有效减轻电网压力。在实际测试中,系统成功在仅500 kW电网接入条件下,通过储能补充实现了超过的充电功率输出,验证了技术的可行性。
该MCS系统不仅兼容现有的CCS充电标准,还具备高度灵活性,可支持多种电压等级和车辆类型。系统支持最多四个250 kW充电点的模块化并联,并能直接接入光伏等可再生能源。在德国弗莱堡的测试中心,研究人员已建成并验证了包含完整电力电子链、储能单元及多车桩系统的综合测试平台,展示了从交流电网到车辆电池的全链路超高传输效率。
对于中国而言,随着电动重卡物流市场的爆发式增长,德国在兆瓦级充电技术上的突破提供了重要参考,特别是利用退役电池构建缓冲储能以缓解电网冲击的方案,对中国在充电基础设施规划与电网协同方面具有极高的借鉴价值。
