Wenn es um zukünftige rein elektrische Nutzfahrzeuge geht, kommt man an einem Begriff nicht vorbei: „Megawatt-Laden“.Megawatt-Ladenbedeutet, dass die Ladeleistung des Fahrzeugs den Megawatt-Bereich erreichen kann. Sein vollständiger Name istMegawatt-Ladesystem, abgekürzt alsMCS. Zukünftige reine Elektro-Lkw wie der Mercedes-Benz eActros LongHaul, der MAN eTruck und sogar der Tesla Semi sind alle mit diesem System ausgestattet.
Was ist das MCS Megawatt-Ladesystem?
Erstens, dieMegawatt-Ladesystem MCSist ein einheitlicher Industriestandard. Es ist nicht so, dass jedes Ladesystem mit einer Ladeleistung im Megawatt-Bereich als MCS-Megawatt-Ladesystem bezeichnet werden kann. Das Design des Megawatt-Ladesystems MCS wird von der CharIN Alliance vorangetrieben, die sich aus Automobilunternehmen wie Daimler, Volkswagen, Porsche und Branchenverbänden wie dem TÜV zusammensetzt. Das in Europa weit verbreitete kombinierte CCS-Ladesystem wurde von dieser Allianz entwickelt. Im Jahr 2018 formulierte die Allianz einen neuen Plan namens HPCCV, der darauf abzielt, einen völlig neuen Standard zu etablieren, um das Laden künftiger Nutzfahrzeuge zu ermöglichen.
Fünf Unternehmen, darunter Tesla und ABB, haben der Allianz den Entwurf einer neuen Generation von Ladesystemen vorgelegt.
Schließlich legte die Allianz im Mai 2019 den vorläufigen Entwurf fest. Im darauffolgenden Entwurfsprozess entwickelte sich dieser Entwurf schrittweise weiter und entwickelte sich nach und nach zum aktuellen MCS-Megawatt-Ladesystem.
Warum wird das MCS Megawatt-Ladesystem benötigt?
DerMegawatt-Ladesystem MCSist hauptsächlich für die Nutzfahrzeugindustrie formuliert und steht in engem Zusammenhang mit den Besonderheiten der Nutzfahrzeugindustrie selbst.
Erstens sind Nutzfahrzeuge schwer und müssen oft weite Strecken zurücklegen. Um die Reichweite sicherzustellen, muss das Fahrzeug mit einer größeren Batterie ausgestattet werden, was ein extrem hohes Gewicht auf die Fahrzeugkarosserie bringt. Dies reduziert das Ladegewicht von Nutzfahrzeugen und wirkt sich auf den Gewinn aus. Will man unter den aktuellen technischen Bedingungen das Gewicht der Batterie reduzieren, muss man die Batteriekapazität reduzieren und die verlorene Reichweite durch häufigeres Laden ausgleichen. DerMegawatt-Ladesystem MCSkann die Ladezeit verkürzen und den Fahrzeugtransport nicht beeinträchtigen.
Zudem ist die Zufälligkeit beim Laden von Nutzfahrzeugen relativ hoch. Der Ladeort richtet sich nach der Transportstrecke und die Ladezeit nach der Ruhezeit des Fahrers. Das Laden selbst sollte keinen Einfluss auf den Transportweg haben. Daher ist das schnellere und bequemere Laden für Nutzfahrzeuge zur bevorzugten Wahl geworden, und das MCS-Megawatt-Ladesystem kann diesen Bedarf genau decken.
Wie sieht das MCS Megawatt-Ladesystem aus?
Die Ladestationen derMegawatt-Ladesystem MCSsehen den herkömmlichen Ladestationen ähnlich, die Ladebuchsen wurden jedoch modernisiert.
Aktuell wurde die Ladebuchse des Megawatt-Ladesystems MCS auf die Version V3.2 iteriert. Sein Gehäuse hat im Grunde die Form eines umgekehrten Dreiecks und enthält im Inneren 7 Stifte. Diese 7 Pins sind in drei Gruppen unterteilt:
Rote Gruppe: Die 2 größten Pins befinden sich oben am Stecker. Dies sind die wichtigsten DC-Stromversorgungsanschlüsse, die die Batterie des Fahrzeugs aufladen.
Weiße Gruppe: Die 4 kleinen Stifte in der Mitte sind in 3 Gruppen unterteilt. Es handelt sich um Kommunikations-/Erkennungspins, die für Vorgänge wie die Bestätigung der Steuerverbindung und die Bestätigung der Ladeverbindung verantwortlich sind.
Grüne Gruppe: 1 großer Stift befindet sich an der Unterseite des Steckers, der der Erdungsstift der Fahrzeugkarosserie ist.
Gemäß den Dokumentenanforderungen der CharIN Alliance soll die Karosserieschnittstelle des MCS-Megawatt-Ladesystems grundsätzlich auf der linken Seite des Fahrzeugs (also der Fahrerseite) installiert werden, und die Gestaltung der Ladestation wird sich an dieser Anforderung orientieren.
Darüber hinaus wird das MCS-Megawatt-Ladesystem auch Systeme wie das Internet of Vehicles-System und die Niederspannungsstromversorgung integrieren. Da die Ladeleistung des MCS-Megawatt-Ladesystems extrem hoch ist, wurde die Querschnittsfläche des Kabels verdickt. Darüber hinaus wird das Kabel mit einem leistungsstärkeren Wasserkühlsystem ausgestattet, was das Gewicht des Kabels erhöht. Für den Fahrer ist das Aufladen jedes Mal recht mühsam. Auch die technischen Unterlagen der CharIN berücksichtigen dies. Sie erwähnten, dass das zukünftige MCS-Megawatt-Ladesystem ein automatisches Docking-System integrieren kann und ein Roboter zum Einsetzen und Entfernen der Ladepistole verwendet werden kann.
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Was ist die maximale Leistung des MCS Megawatt Ladesystems?
Anhand der Konstruktionsunterlagen können wir erkennen, dass die maximale Spannung desMegawatt-Ladesystem MCSkann 1250 V erreichen und der maximale Strom kann 3000 A erreichen. Berechnet ergibt sich eine Leistung von 3,75 Megawatt. Derzeit kann das Megawatt-Ladesystem jedoch nur 1 Megawatt erreichen. Die „Komplettversion“ von 3,75 Megawatt erfordert eine stärkere Infrastruktur, eine bessere Kabelkühlung usw. mit höheren Anforderungen.
Laut EU-Recht müssen Lkw-Fahrer alle 6 Stunden Fahrt eine Pause von 45 Minuten einlegen. Während dieser 45-minütigen Ruhezeit muss der Lkw so viel Strom wie möglich laden, um den Fahrbedarf für die nächsten sechs Stunden zu decken.
Durch die Ergänzung des Megawatt-Ladesystems kann der Lkw innerhalb von 45 Minuten eine Reichweite von mehr als 400 Kilometern auffüllen und so die Ausfallzeiten für den Ladevorgang reduzieren.
Der Promotionsprozess derMCS Megawatt-LadesystemBisher wurden Demonstrationsladestationen des MCS-Ladesystems in den USA, Deutschland und anderen Orten errichtet. Sie basieren grundsätzlich auf der Trennung von Transformator und Leistungsgeräten und haben eine typische Kapazität von 3,75 Megavolt-Ampere, was mit der eines Kraftwerks vergleichbar ist. Daimler Trucks, TRATON und Volvo Trucks haben 2021 gemeinsam ein neues Joint Venture gegründet und 5 Milliarden Euro in den Aufbau eines Ladenetzwerks investiert.
Darüber hinaus haben auch die Regierungen Deutschlands, Schwedens und anderer Länder den Aufbau des Ladenetzes nachdrücklich unterstützt. Aufgrund des hohen Preises der für die Ladestation erforderlichen Ausrüstung und der extrem hohen Anforderungen an das Stromübertragungsnetz sind jedoch noch weitere Impulse für die Förderung des MCS-Megawatt-Ladesystems erforderlich.
Nicht nur die Nutzfahrzeugindustrie wird das MCS-Megawatt-Ladesystem nutzen, sondern dieses System kann auch auf die Bereiche Schifffahrt und Luftfahrt ausgeweitet werden, um Elektroflugzeuge und Elektroschiffe anzutreiben. Das deutsche Unternehmen Lilium GmbH hat ein Elektroflugzeug namens Lilium Jets auf den Markt gebracht, das mit einem 900-Kilowattstunden-Akku ausgestattet ist und in Verbindung mit dem MCS-Megawatt-Ladesystem verwendet wird.
Derzeit entwickelt und verbessert sich das Megawatt-Ladesystem MCS noch rasant. Die rein elektrischen Langstrecken-Schwerlast-Lkw verschiedener europäischer Lkw-Unternehmen sind grundsätzlich mit dem MCS-Megawatt-Ladesystem ausgestattet, und es ist keine Übertreibung zu sagen, dass es sich um einen wichtigen Entwicklungstrend in der Zukunft handelt.
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