Bilder: Renault
Das neue Ladegerät wird tauglich für Vehicle-to-Grid sein (V2G) und Energie aus dem Akkupaket des Autos in das Stromnetz zurückspeisen können, um den Netzbetrieb zu optimieren und die Schwankungen der erneuerbaren Energien auszugleichen. Die Technik soll bis zum Ende des Jahrzehnts in den Serienmodellen von Renault zum Einsatz kommen.
Im Mittelpunkt des bidirektionalen Ladegeräts steht laut Renault eine neue Architektur für elektronische Stromrichter, die direkt in das Ladegerät des Fahrzeugs integriert ist. Der Stromrichter sei das Ergebnis von fast drei Jahren Forschung. Er bestehe aus innovativen Materialien und sei kompakter als bisherige Systeme. Die neue 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 erleichtere.
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Darüber hinaus konnten die Entwicklungsteams von Renault und CEA durch die Optimierung der aktiven Komponenten (Halbleiter) und passiven Komponenten (Kondensatoren und gewickelte induktive Bauteile) das Volumen und die Kosten des Ladegeräts reduzieren. Unter anderem fällt der Spannungswandler kompakter aus, indem Ferritmaterialien verwendet werden, die für hohe Frequenzen geeignet sind. Auch das Herstellungsverfahren des Pulverspritzgießens soll zur Miniaturisierung des Systems beitragen.
„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“, sagt Jean-François Salessy, Vice-President Advanced Engineering der Renault Group. „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.“
