E-Ladestationen

Schnellladegeräte für Elektrofahrzeuge benötigen ein effektives und verbessertes Wärmemanagement.

Das E-Ladenetz ist ein Infrastruktursystem mit Ladestationen zum Aufladen von Elektrofahrzeugen wie E-Scootern, E-Autos oder E-Bussen. Viele Regierungen, Automobilhersteller und Anbieter von Ladeinfrastruktur bauen solche Netze auf. Das Aufladen eines Elektrofahrzeugs ist zwar (noch!) nicht so schnell wie das reguläre Tanken, aber dank Schnellladegeräten wird es immer einfacher und schneller. Typische 22-kW-Ladelösungen liefern in etwa 2 Stunden genug Energie um 200 km zurück zulegen. Dies ist optimal für einen normalen Arbeitstag. Nach dem Ende des Arbeitstages ist das Auto meistens wieder vollständig aufgeladen.

Um die Ladezeit von 200 km auf 16 Minuten zu verkürzen, muss jedoch eine 150-kW-DC-Schnellladestation genutzt werden. Mit einer Leistung von 350 kW kann die gleiche Menge an Ladung in etwa 7 Minuten aufgeladen werden, was in etwa der Zeit entspricht, die man heute an einer Tankstelle verbringt. Diese schnelleren Ladezeiten hängen auch davon ab, ob die Fahrzeugbatterie solche Ladeverfahren unterstützt. Um bei dieser schnellen Ladung Überhitzung zu vermeiden, ist ein wirksames und verbessertes Wärmemanagement erforderlich, da die Temperatur während einer 10-minütigen Schnellladung auf mehr als 270 °C ansteigen kann.

Natürliche Luftzirkulation

Die meisten Ladestationen haben ein geschlossenes Design, damit die internen Komponenten nicht von Korrosion befallen werden. Daher kommt es während des Ladevorgangs leicht zu einem Wärmestau. Die gängigste Methode zur Kühlung der Ladestation ist die passive Luftkühlung mit PFA-Austrittsfiltern, um die zusätzliche Wärme aus dem Ladeschrank auszuleiten. Aufgrund ihres starken Luftstroms können die Abluftfilter von Pfannenberg ein stabiles Luftvolumen bereitstellen, um Fehlfunktionen zu vermeiden.

Unsere Faltenfiltermatten der Schutzart IP 55 sind leicht austauschbar und bieten eine lange Lebensdauer und erhöhte Betriebssicherheit. 

Aktive Kühlung der Luft

Wo die Luft mit Staub und Sand verschmutzt ist, sorgen Filterlüfter der 4. Generation für eine zuverlässige Kühlung der Steuergeräte. Dank ihrer patentierten, gefächerten Filtermatte erreichen sie die Schutzart IP 55 und eine längere Produktlebensdauer. Strömungsoptimierte Lamellen und Rotorblätter sorgen für einen maximalen Luftstrom.

Einige Kunden haben sich dafür entschieden, ihre EV-Ladestationen mit PFH-Kompaktheizlüftern mit integriertem Thermostat oder separaten Steuergeräten wie Thermostaten oder Hygrostaten auszustatten, damit sie auch mit zu niedrigen Temperaturen oder übermäßiger Luftfeuchtigkeit umgehen können, die elektrische Komponenten ebenso beschädigen könnten wie übermäßige Hitze.

Wasserkühlung für Kabel und Stromnetz

Wenn der Strom von der Ladestation durch die Ladekabel fließt, sind die internen Widerstände gegen die höheren Ströme für die Erzeugung großer Wärmemengen verantwortlich. Um die Ladezeiten zu verkürzen, sind haltbarere und gekühlte Kabel erforderlich, während die zunehmende Leistungsabgabe und Schaltungsdichte in elektronischen Systemen modernere und effektivere Methoden zur Wärmeableitung erforderlich macht.

Aktive Wasserkühlung ist die beste Klimatisierungsmethode, um die Wärme von den Ladekabeln abzuführen. 
Die Kabel werden durch eine Rückkühlanlage flüssigkeitsgekühlt und haben separate Kühlkreisläufe für die Kabel und den Stecker der Ladesäule

Statistiken und Trends

August 2022. Der weltweite Markt für die Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge wird bis zum Jahr 2030 voraussichtlich 217,06 Mrd. USD erreichen, mit einer CAGR von 30,6% von 2022 bis 2030. (Quelle: ResearchAndMarkets.com).
Die Nachfrage nach Elektrofahrzeugen steigt im Einklang mit dem wachsenden Bewusstsein für ökologische Nachhaltigkeit und den strengen Grenzwerten, die mehrere Regierungen für Fahrzeugemissionen festlegen. 

Während sich private Unternehmen auf die Entwicklung innovativer Ladegeräte für Elektrofahrzeuge und Ladestationen für Elektrofahrzeuge konzentrieren, arbeiten Regierungen mit diesen Unternehmen zusammen, um die Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge auszubauen. Es wird erwartet, dass sich das Segment der Schnellladegeräte im Prognosezeitraum als das am schnellsten wachsende Segment herauskristallisieren wird, da die Fähigkeit, Elektrofahrzeuge in kürzerer Zeit aufzuladen als herkömmliche AC-Ladegeräte, der Hauptfaktor ist, der die Nachfrage nach schnellen DC-Ladegeräten antreibt.