Renault arbeitet gemeinsam mit dem französische Kommissariat für Atomenergie und alternative Energien CEA an einem bidirektionalen Ladegerät mit sehr hohem Wirkungsgrad für Elektrofahrzeuge. Mit diesem soll es möglich sein Energieverluste beim Laden um 30 Prozent reduzieren und damit die Fahrzeugbatterie deutlich schneller mit Strom zu versorgen. Des Weiteren wird es Vehicle-to-Grid-tauglich sein (V2G).
Ziel sei es die Energie nicht nur schneller in den Akku hineinzubekommen. Sondern auch Energie aus dem Akku in das Stromnetz zurückspeisen zu können, um den Netzbetrieb zu optimieren und die Schwankungen der erneuerbaren Energien auszugleichen. Das innovative Ladegerät wird bis zum Ende des Jahrzehnts in den Serienmodellen von Renault zum Einsatz kommen. Im Mittelpunkt der Arbeit an dem bidirektionalen Ladegerät steht eine neue Architektur für elektronische Stromrichter, die direkt in das Ladegerät des Fahrzeugs integriert ist.
„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. 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.“ – Jean-François Salessy, Vice-President Advanced Engineering der Renault Group
Wie Renault in der entsprechenden Mitteilung ausführt, ist der Stromrichter ist das Ergebnis von fast drei Jahren Forschung und vereinigt elf gemeinsame Patente. Er besteht aus innovativen Materialien und ist kompakter als bisherige Systeme. Die neue Architektur, die auf Halbleitermaterialien mit breitem Bandabstand wie Galliumnitrid (GaN) oder Siliziumkarbid (SiC) basiert, ermöglicht 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 erleichtert.
Für die Integration in kommenden Modellen sicherlich ebenso interessant ist die Tatsache, dass durch Optimierung der aktiven Komponenten (Halbleiter) und passiven Komponenten (Kondensatoren und gewickelte induktive Bauteile) das Volumen und die Kosten des Ladegeräts reduziert werden konnten. Eine Ladeleistung von bis zu 22 kW im dreiphasigen Betrieb ist möglich. Darüber hinaus kann das Ladegerät, wie bereits erwähnt bidirektional betrieben werden, so dass sich die in der Batterie gespeicherte Energie in das Netz zurückspeisen oder zur Deckung des Energiebedarfs eines autonomen Hauses verwenden lässt.
Quelle: Renault – Pressemitteilung
Und wie hoch ist nun der Wirkungsgrad ? 100kW Windstrom von der Nordsee 10 mal Umgespannt bis Berlin, dann geladen ins Auto und wieder zurück ins Netz ?
Wie bei den Fischtreppen 90% kommen durch und nach den 36 Fischtreppen ?
Wen wundert es? Das bidirektionale Laden kommt. VW hat seine Autos schon umgerüstet, in den USA können Ford und Rivian in beide Richtungen arbeiten und jetzt kommt Renault.
Effiziente Wechselrichter und Schaltnetzteile sind jetzt nicht wirklich Rocket-Sience.
Wechselrichter für PV Anlagen erreichen seit Jahren einen Wirkungsgrad von 98% und besser.
effizient .. ? Renault?
Da bin ich ja mal gespannt ..
Die Effizienz ihrer onboard-lader namens Chameleon (oder so ähnlich .. ) war so unterirdisch, dass man sie eigentlich nur als Energievernichter oder mobiles Heizgerät betrachten konnte.
Welchen Anlass gibt es, dass Renault es bei bidirektionaler Elektronik besser hinbekommt?
Software von Google, Klein-BEV aus China ..
Renault schleicht sich gerade zur technischen Insolvenz
Bidirektionales Laden nicht uneingeschränkt möglich, z.Bs. bei VW:
Schon seit längerem hat VW angekündigt, dass der ID.5 über eine bidirektionale Lademöglichkeit verfügen wird und die Modelle ID.3 und ID.4 zu einem späteren Zeitpunkt über ein Software-Update ebenso mit einer bidirektionalen Ladefunktion nachgerüstet werden können. Dies gilt für die Varianten mit einer Batteriekapazität von 77 kWh. Nun gibt es erste, detaillierte Informationen zum V2G-/V2H-Lademöglichkeit der VW ID.Modelle.
Diese Grenzen gelten beim bidirektionalen Laden der VW ID.-Modelle:Die Funktion „bidirektionales Laden“ ist beim VW ID.5 offenbar nicht uneingeschränkt möglich. Ein VW-Testwagen (Software Version 3.1.0) hat gezeigt, dass VW hier harte Grenzen setzt und die bidirektionale Lademöglichkeit deaktiviert wird, sobald eine der folgenden beiden Limits erreicht ist:
Max. Betriebsdauer: 4.000 Stunden
Max. Energiemenge: 10.000 kWh
Wurde länger als 4.000 Stunden bidirektional entladen, oder mehr als 10.000 kWh aus der Fahrzeugbatterie entnommen, steht die BiDi-Funktion nicht mehr länger zur Verfügung. Ein weiteres Limit gilt: Die Entladefunktion und BiDi-Laden sind nur zwischen 20 % und 80 % Ladestand verfügbar.
Dazu ein einfaches Rechenbeispiel:
Wer täglich ca. 9 kWh aus dem BEV (hier VW) entnimmt, was für eine Nacht im EFH realistisch ist, erreicht nach ca. drei Jahren die 10.000 kWh-Schwelle und die Funktion „bidirektionales Laden“ wird deaktiviert.
Sowas kann doch nicht die Zukunft sein – ich denke, da machen sich einige noch, aus meiner Sicht, viel zu viel Gedanken über Batteriealterung (Degradation)
Warum?
Jahrelange Erfahrungen mit Akkus beweisen ja unterdessen, es ist nicht das häufige und langsame Laden/Entladen das Problem für die Batterie, sondern der Schnelllader mit, grob gesagt, 200kW/h und mehr, ebenso das Fahren hoher Leistung/Geschwindigkeit bzw. Beschleunigung mit dem Auto reduzieren wesentlich stärker die Lebensdauer des Akkus als häufige, langsame Ladezyklen zwischen 20-80%. Das ganze was ich hier schreibe gilt natürlich nur für die meisten Versionen von Li-Ion Batterien!
Hey VW, hey Autoindustrie – bitte, lasst und doch die BiDi-Anwendung mehr als 3 Jahre nutzen… oder fahren denn alle ihr Auto nur 3 Jahre lang und kaufen dann ein neues – ich denke nicht.
Das gleiche Prinzip verfolgt auch Sono Motors.
Bidirektionalität AC Seitig in das Fahrzeug integriert.
Hochvoltbatterien am Photovoltaik Wechselrichter haben einen DC Ausgang/Eingang über 409V (z.B. mein Fronius).
Das passt direkt an jeden DC Anschluss eines Autos = vorhandenen Hybrid Wechselrichter nutzen und Steckdose dran. Die Steuerung erfolgt über den PV Wechselrichter und dessen App.
Warum es das als Produkt am Markt noch nicht gibt, kann mir kein Mensch erklären…