Vehicle to Grid und elektromobilität
Im Teilprojekt Vehicle-to-Grid (auch V2G genannt) werden Elektrofahrzeuge unterschiedlicher Bauart sowie Ladeinfrastrukturen mit fortschrittlichen Lade- und Entladekonzepten in das Energiesystem des LLEC integriert. In einem solchen System können Elektrofahrzeuge z.B. als Zwischenspeicher für temporär nicht benötigte Energie genutzt werden, bspw. wenn bei starker Sonneneinstrahlung mehr Strom mittels Photovoltaik erzeugt als aktuell benötigt wird. In energieärmeren Phasen können die Fahrzeugbatterien wieder entladen werden und so zur Netzstabilität des Energiesystems beitragen. Für das Projekt wird auf dem Campus eine eigene Ladeinfrastruktur aufgebaut, die V2G-Funktionalitäten – also das automatische und intelligente Laden und Entladen der Fahrzeugbatterien – ermöglicht.
VEHICLE TO GRID: FORSCHUNGSTHEMEN UND DEMONSTRATORANLAGEN IM LLEC
LLEC-Ladeinfrastruktur
Am Standort der Hochleistungsbatterie wurden zwei Ladestationen errichtet. Beide bestehen aus einer Ladesäule und einem Leistungsschrank, die direkt an das Hochleistungs-Batteriesystem angeschlossen sind.
Eine bidirektionale Ladesäule ermöglicht das Laden und Entladen von Fahrzeugbatterien, wobei die Energie während des Entladens zurück ins Netz eingespeist wird. Mit der zweiten, unidirektionalen Ladestation werden variable Lasten auf der unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV)-Seite des Batteriesystems während andauernden Ladevorgängen untersucht.
Zusätzlich wurde im Mini-LLEC eine weitere Ladesäule für eines unserer Forschungsfahrzeuge - den Honda-E - aufgebaut. Diese ermöglichet ebenfalls die bidirektionale Einbindung des Honda-E in das LLEC-Energiesystem.
Kennzahlen der LLEC-Ladesäulen
Kennzahl | Bidirektionale Ladesäule | Unidirektionale Ladesäule | Bidirektionale Ladesäule für Honda-E |
|---|---|---|---|
Inbetriebnahme | Q2/2023 | Q2/2023 | Q3/2023 |
Hersteller | NEX2 | NEX2 | EVTEC AG |
Betreiber | NEW Niederrhein Energie und Wasser GmbH | NEW Niederrhein Energie und Wasser GmbH | tbd |
Bauweise | Leistungsschrank + Ladesäule | Leistungsschrank + Ladesäule | Säule auf Fundament |
Betriebsmodi | Bidirektional | Unidirektional | Bidirektional in Kombination mit Honda-E |
Lade- und Entladeleistung | 250 kW | 150 kW | 10 kW |
Spannungsbereich | 150-1000 VDC | 150 – 1000 VDC | 170 – 500 VDC |
Ladestecker | CCS2, CHAdeMO, AC Type2 | CCS2, CHAdeMO, AC Type2 | CCS2, CHAdeMO |
OCPP Standard | 2.0 | 2.0 | Über OCPP Steuerbar |
LLEC-Forschungsfahrzeuge
Um das V2G-Laden zu ermöglichen, haben wir unterschiedliche, dafür geeignete Forschungs-Elektrofahrzeuge gekauft: Einen Nissan Leaf, einen Nissan e-NV200 und einen Honda e. Darüber hinaus wird ein Tesla Model 3 als Benchmark für Schnelllade-Anwendungen dienen.
Im Rahmen des Projekts werden weitere Forschungs-Elektrofahrzeuge beschafft. In einer späteren Projektphase können sich auch die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Forschungszentrums am bidirektionalen Laden beteiligen.
Kennzahlen der LLEC-Forschungsfahrzeuge
Kennzahlen | Nissan E-NV200 | Nissan Leaf | Tesla Model 3 | Honda-E |
|---|---|---|---|---|
Version | Kastenwagen | E+ ACENTA | Long Range (maximale Reichweite) mit Dualmotor | Advance 17” |
Reichweite (WLTP) | 301 km | 385 km | 602 km | 222 km |
Maximale Geschwindigkeit | 123 km/h | 157 km/h | 233 km/h | 145 km/h |
Beschleunigung von 0 auf 100 km/h | 14 Sek. | 7,3 Sek. | 4,4 Sek. | 9 Sek. |
Batteriekapazität | 40 kWh | 62 kWh | 82 kWh | 35,5 kWh |
Leistung / Drehmoment | 80 kW (109 PS) / 254 Nm | 160 kW (218 PS) / 340 Nm | 324 kW (441 PS) / 493 Nm | 100 kW (136 PS) / 315 Nm |
Ladeanschluss | Type 1 und CHAdeMO | Type 2 und CHAdeMO | Type 2 und CCS2 | Type 2 und CCS |
Ladezeit bei 6.6 kW AC | 6,45 h | 10 h | 8,15 h | 5,15 h |
Ladezeit bei 100 kW DC | ca. 41 min | |||
Ladezeit bei 250 kW DC | ca. 30 min | ca. 39 min |