Infrastruktur
Der Bereich „Infrastruktur“ umfasst sowohl die Ladeinfrastruktur (High Power Charging) für batterieelektrische Fahrzeuge, als auch Wasserstofftankstellen für Brennstoffzellenfahrzeuge.
Unsere Produkte sind heute schon in vielen dieser Anwendungen zu finden. Dazu zählen u.a. Kühllösungen für Ladekabel und Leistungselektronik, Wasserstoffdrucksensorik, Wasserstofffiltration, Technische Sauberkeit sowie hydraulische Antriebe für Hochdruckkompressoren.
Komponenten und Systeme für Schnellladestationen
Um die Ladezeit von Elektrofahrzeugen zu verkürzen, setzen zahlreiche Fahrzeughersteller auf das sogenannte High-Power-Charging (HPC), welches mit Ladeleistungen von 350 kW und mehr das Aufladen der Batterie innerhalb weniger Minuten ermöglicht.
Perspektivisch soll die Ladezeit von batterieelektrischen Fahrzeugen mit der Betankungszeit eines Verbrennerfahrzeuges vergleichbar sein, um vor allem die Langstreckentauglichkeit zu gewährleisten. Ziel ist es, eine Reichweite von 100 km in drei Minuten Ladezeit zu realisieren.
Aufgrund der hohen Ladeströme kommt es durch den Leitungswiderstand innerhalb des Ladekabels und des Ladesteckers zu einer hohen Wärmeentwicklung. Um die zulässigen Temperaturen während eines Ladevorganges einhalten zu können, werden Ladekabel und Stecker mit einer Flüssigkeit gekühlt. Da die hierfür benötigten Kühlsysteme oftmals direkt in die Ladesäule integriert werden, müssen diese besonders kompakt und leistungsfähig sein.
Kühlsysteme für die Kühlung von Ladekabeln in Schnellladestationen (HPC)
Je nach Umgebungs- und Einsatzbedingungen kommt eine Kühlung der Flüssigkeit mittels Umgebungsluft oder alternativ mit einem Kältekompressor in Frage.
Neben den gängigen Kühlmedien wie beispielsweise Wasser-Glykol können auch Systeme mit Isolierölen oder nichtleitenden Fluiden eingesetzt werden. HYDAC ist einer der führenden Anbieter von Kühlsystemlösungen für die Ladeinfrastruktur und bietet auch für Ihre Anwendung die perfekte Lösung!
Chiller
Um sogenannte High Power Ladeparks mit entsprechender Leistung versorgen zu können, bedarf es leistungsstarke Umrichter, welche den vom Stromnetz zur Verfügung stehenden Wechselstrom in Gleichstrom für die einzelnen Ladepunkte umwandeln. Darüber hinaus werden in einigen Ladeparks, zur Stabilisierung und zur Entlastung des Stromnetzes, stationäre Batteriespeicher errichtet. Auch hier entsteht durch Verluste innerhalb der Leistungsmodule/Batteriezellen eine Wärmeentwicklung, die über sogenannte Flüssigkeits-Kühlplatten (Coldplates) im Zusammenhang mit einem Kühlsystem abgeführt werden kann. Informationen zu den Produkten finden Sie im Abschnitt Komponenten und Systeme für Batteriespeicher.
Liquid Coldplate
Um sogenannte High Power Ladeparks mit entsprechender Leistung versorgen zu können, bedarf es leistungsstarke Umrichter, welche den vom Stromnetz zur Verfügung stehenden Wechselstrom in Gleichstrom für die einzelnen Ladepunkte umwandeln. Darüber hinaus werden in einigen Ladeparks, zur Stabilisierung und zur Entlastung des Stromnetzes, stationäre Batteriespeicher errichtet. Auch hier entsteht durch Verluste innerhalb der Leistungsmodule/Batteriezellen eine Wärmeentwicklung, die über sogenannte Flüssigkeits-Kühlplatten (Coldplates) im Zusammenhang mit einem Kühlsystem abgeführt werden kann. Informationen zu den Produkten finden Sie im Abschnitt Komponenten und Systeme für Batteriespeicher.
Komponenten und Systeme für Wasserstofftankstellen
Wasserstoff spielt zukünftig eine wichtige Rolle in einem zunehmend auf erneuerbare Energien gestützten Energiesystem. Dazu gehört auch der Mobilitätssektor. Während batterieelektrische Fahrzeuge einen Großteil des täglichen Stadt- und Pendelverkehrs übernehmen können, macht der Einsatz von Brennstoffzellenfahrzeugen durch größere Reichweiten und kurze Betankungszeiten vor allem bei größeren Fahrzeugen (LKW, Züge und Schiffe) sowie im Überland- und Fernverkehr Sinn. In den letzten 20 Jahren wurden hierzu weltweit gültige Standards entwickelt, welche das Betanken von Fahrzeugen mit 350 bar oder 700 bar ermöglichen.
HYDAC hat bereits in 2006 die erste Wasserstofftankstelle mit Hydraulikkomponenten ausgerüstet. Mittlerweile sind wir führender Hersteller von hydraulischen Antrieben für eine Vielzahl von Kompressoren, welche den benötigten Systemdruck an Wasserstofftankstellen zur Verfügung stellen.
Bei wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen ist die Sauberkeit und Qualität des Wasserstoffs von großer Bedeutung. Bei der Betankung der Fahrzeuge müssen die Tankstellen möglichst sauberen Wasserstoff ohne Verunreinigungen liefern. Als Experten in der Technischen Sauberkeit haben wir das weltweit erste Analyse Equipment entwickelt, mit dem der Nachweis und die Analyse von partikulären Verunreinigungen unter SAE Standardbedingungen erstmals möglich ist – die HYDAC PSA H70.
Die Erfahrungen mit der PSA H70 zeigen, dass eine effektive und robuste Gasfiltration, welche den hohen Anforderungen der Wasserstoffbetankung gewachsen ist, unerlässlich ist. Durch die Kombination aus optimalem Gehäusedesign und innovativer Filterelementtechnologie erfüllen die HYDAC Filter- und Abscheiderlösungen höchste Anforderungen für alle Anwendungsbereiche bis 1.000 bar und leisten somit einen wesentlichen Beitrag zur technischen Sauberkeit von Wasserstoff-Tankstellen.
Heute liefert HYDAC eine Vielzahl an Komponenten für die Wasserstofftankstellenindustrie. Hierunter fallen unter anderem speziell entwickelte Drucksensoren mit ATEX und IECEX Zertifizierung als einfache oder redundante Version (SIL2 fähig) bis 1.050 bar. Weiterhin bieten wir Kühlsysteme zum Rückkühlen der bei der Kompression des Wasserstoffs entstehenden Wärme, sowie Kompressor-Kühlaggregate zur Einstellung der Gasvorkühltemperatur.
Technische Sauberkeit im Wasserstoff
PSA H70: Messadapter zur Bestimmung der partikulären Kontamination an 700 bar und 350 bar Wasserstofftankstellen. Quantitative und qualitative Erfassung von Schmutzpartikeln > 5 µm. Probenahme konform zu ASTM D7650. Anschließende Partikelanalyse gemäß ASTM D7651.
Partikelfilter und Flüssigkeitsabscheider für Wasserstoff
HYDAC bietet mit den Hochdruckfiltern GF/GCF die führende Technologie zur Gasfiltration in Wasserstoffanwendungen bis 1.050 bar. Das Design der Filter bietet maximale Filtrationsfläche auf kleinstem Bauraum und zeichnet sich durch höchste Prozessstabilität, beste Permeatqualität und minimale Druckverluste aus. Das von HYDAC exklusiv für Gasapplikationen entwickelte Chemicron ® Filtermaterial liefert definierte Abscheideraten bei höchster Filterintegrität. Bei Herstellung der Edelstahlfilterelemente wird gänzlich auf den Einsatz von Vergussmassen verzichtet, was einen Einsatz unter extremen Temperaturen und in besonders aggressiven Medien möglich macht. Durch die extrem robuste und widerstandsfähige Technologie wird eine ausgezeichnete Differenzdruckbeständigkeit und Stabilität gegenüber Druckstößen erreicht.
Drucksensoren für Wasserstoff
Mit über 30 Jahren Erfahrung in der Entwicklung und Fertigung von Drucksensoren hat HYDAC Electronic eine neue Serie an Wasserstoffdrucksensoren im Markt etabliert. Dank der HYDAC-eigenen Fertigung der Druckmesszellen war die Entwicklung einer Wasserstoffzelle auf Edelstahlbasis möglich. Die Sensoren basieren auf einer robusten, langlebigen Sensorzelle mit Dünnfilm-DMS auf einer Edelstahlmembrane. Diese ist mit dem Prozessanschluss verschweißt – es gibt keine innenliegende Dichtung. Die Wasserstoff-Kompatibilität ist durch die besondere Wahl des Werkstoffs sichergestellt. Die Drucksensoren werden heute sowohl in Brennstoffzellenfahrzeugen (mit EC79/2009 Zertifizierung) und stationären Anwendungen (ATEX, IECEX, CSAUS) weltweit eingesetzt.
