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Der „AllCharger“ von Continental – Allzeit ladebereit

Die Uneinheitlichkeit der Ladeinfrastruktur ist immer noch ein großes Hindernis für die Verbreitung der Elektromobilität. Mit dem AllCharge-Ladesystem präsentiert Continental nun eine Lösung für dieses Problem. Dabei verfolgen die Ingenieure einen überraschend einfachen Ansatz.

 

 

Die Akzeptanz und Verbreitung des Elektroautos schreitet unaufhaltsam voran, doch durch die uneinheitliche Ladeinfrastruktur schrecken viele Autofahrer immer noch vor der Anschaffung zurück. Es finden sich zwar an und in der Nähe von Autobahnen vermehrt DC-Schnellladestationen, die ein schnelles „Auftanken“ der Fahrzeugbatterie ermöglichen. Doch innerorts sind meist die kostengünstigen AC-Ladesäulen verbreitet, die mit ein- oder dreiphasigem Wechselstrom deutlich längere Ladezeiten benötigen. 

Hinzu kommt, dass nicht alle E-Autos mit der entsprechenden Technik für das Laden mit Gleichstrom ausgestattet sind. In den meisten Fällen verfügt das Fahrzeug über einen sogenannten On-Board-Charger. Hierbei wird Wechselstrom mit Hilfe eines Gleichrichters in den erforderlichen Gleichstrom umgewandelt. Diese Technik ermöglicht auch das Laden an einer konventionellen Haushaltssteckdose (einphasig, 230 Volt) mit einer maximalen Ladeleistung von 3,6 Kilowatt. Zwar sind an AC-Ladesäulen mit Dreiphasenwechselstrom (Drehstrom, 400 Volt) theoretisch auch höhere Leistungen bis zu 43 Kilowatt und dementsprechend kürzere Ladezeiten möglich, allerdings fehlt dazu oft die erforderliche Technologie im Fahrzeug. 

Der elektrische Antriebsstrang als „Universal-Ladegerät“

Um dieses Problem zu lösen, ist eine Möglichkeit, zusätzliche Ladetechnik im Fahrzeug zu verbauen, um es so mit allen Ladesäulen kompatibel zu machen. Die Ingenieure von Continental hatten aber eine andere, überraschend einfache Idee: Sie entwickelten den elektrische Antriebsstrang zum „Universal-Ladegerät“ weiter. Der Clou dabei ist, dass die dafür notwendigen technischen Komponenten bereits vorhanden sind. Denn schon jetzt wird innerhalb des elektrischen Antriebsstrangs ständig zwischen Gleich- und Wechselstrom verschiedener Spannungslagen hin und her gewandelt. 

Die Innovation von Continental: Der Elektromotor und der Inverter (Wandler zwischen Gleich- und Wechselstrom) werden einfach Teil des Ladesystems. Es mussten lediglich minimale Änderungen am elektrische Antriebsstrang vorgenommen und ein DC/DC-Wandler, der die optimale Spannung zur Batterie sicherstellt, ergänzt werden. Außerhalb des E-Fahrzeugs findet sich dann ein einziger Kabelanschluss, von dem aus zwei Strompfade zur Batterie führen: Steht Wechselstrom zur Verfügung, fließt dieser zunächst durch den Elektromotor zum Inverter, wo er in Gleichstrom umgewandelt wird, und dann von dort weiter zur Batterie. Kann mit Gleichstrom geladen werden, wird dieser direkt durch den DC/DC-Wandler zur Batterie geleitet.

Neben der flexiblen Nutzung von Gleich- und Wechselstrom-Ladesäulen hat diese Technik aber noch einen weiteren entscheidenden Vorteil: Mit dem AllCharge-System kann das Elektroauto mit bis zu 800 Volt Spannung und bis zu 350 Kilowatt Ladeleistung „aufgetankt“ werden. „350 Kilowatt DC-Ladeleistung bringen immerhin rund 150 Kilometer Reichweite in 5 Minuten Ladezeit“, so Dr. Martin Brüll, verantwortlicher Experte für das neue Ladesystem bei Continental. „Das zeigt, was mit unserem Ladesystem zukünftig möglich ist. Egal, wie schnell sich die Infrastruktur künftig entwickelt, ein Fahrzeug mit AllCharge-Ladetechnik wird stets das Beste aus der Ladesäule herausholen.“ 

Das Auto als 230-Volt-Steckdose

Das neue AllCharge-Ladesystem ermöglicht aber nicht nur die optimale Nutzung der momentan noch uneinheitlichen Ladeinfrastruktur. Es funktioniert auch in die umgekehrte Richtung und kann aus der Fahrzeugbatterie heraus mobile elektrische Geräte mit 230-Volt-Wechselstrom versorgen. Das sogenannte bidirektionale Laden erlaubt beispielsweise den Einsatz des E-Fahrzeugs als leistungsstarke Stromquelle für den Kühlschrank auf dem Campingplatz. Und auch auf Baustellen oder bei Veranstaltungen ist ein Anschluss an das öffentliche Stromnetz nicht immer problemlos herzustellen. Hier kann mit dem bidirektionalen Ladesystem in kürzester Zeit Abhilfe geschaffen werden. 

Innovatives Ladesystem erhält Auszeichnung von AUTO TEST

Das neuartige AllCharge-Ladesystem soll in der kommenden E-Fahrzeug-Generation verbaut werden und damit voraussichtlich ab 2022 auf dem freien Markt erhältlich sein. Bereits vorab konnte Continental mit seiner innovativen Ladetechnik überzeugen: So verlieh die Redaktion der Fachzeitschrift AUTO TEST dem Automobilzulieferer für das AllCharge-System den Sonderpreis in der Kategorie „Connectivity“.

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