OEM-Split-DC-Ladegeräte für maßgeschneiderte Ladelösungen für Elektrofahrzeuge

Da die Einführung von Elektrofahrzeugen in öffentlichen Netzen, Flottendepots und Gewerbeimmobilien immer schneller voranschreitet, werden die physischen Einschränkungen der Ladeinfrastruktur stärker geprüft als je zuvor.Split-DC-Ladegerätestellen einen besonderen technischen Ansatz dar, der den Stromumwandlungsschrank von der Spendereinheit trennt. Diese Konfiguration ermöglicht es Installateuren, schwere, wärmeerzeugende Elektronikgeräte außerhalb öffentlich zugänglicher Bereiche zu platzieren und gleichzeitig die Ladestation kompakt, leise und wartungsfreundlich zu halten. AMPPAL hat diese Architektur zu einer Produktfamilie weiterentwickelt, die hohe Leistungsabgabe, flexiblen Einsatz und robuste Kommunikation für anspruchsvolle kommerzielle Umgebungen vereint.

Der Markt für das Laden von Elektrofahrzeugen hat sich weit über einfache AC-Wallboxen hinaus entwickelt. Hochleistungs-Gleichstromladen erfordert jetzt Geräte, die kontinuierlich 120 kW bis 360 kW liefern können und dabei rauem Wetter, häufiger Kabelhandhabung und Betrieb rund um die Uhr standhalten. Das Split-Type-Design erreicht dies durch die Isolierung zweier Funktionsblöcke: des Schaltschranks und des Spenders. Der Schaltschrank enthält den AC-Eingangsschutz, Gleichrichtermodule, die DC-Busverteilung und den Hauptcontroller. Der Spender beherbergt das Ladekabel, den Stecker, den Benutzerbildschirm, das RFID-Lesegerät und den Not-Aus-Schalter. Zwischen ihnen verläuft ein abgeschirmter DC-Bus, der Strom- und Steuersignale getrennt hält. AMPPAL fertigt alle diese Elemente im eigenen Haus und gewährleistet so die Kompatibilität mit der gesamten Produktpalette.

AMPPAL Split-DC-Ladegeräte: Technische Details und Anwendungsparameter

AMPPAL Split-DC-Systeme sind für Umgebungen mit hoher Auslastung wie Autobahnraststätten, Flottendepots, Flughafenparkplätze und Ladestationen im Einzelhandel konzipiert. Die Produktlinie umfasst vier Primärleistungsstufen, die jeweils darauf ausgelegt sind, unterschiedliche Anforderungen an die Stromverfügbarkeit und den Fahrzeugdurchsatz vor Ort zu erfüllen. In den folgenden Abschnitten werden die elektrischen, mechanischen und Kommunikationseigenschaften beschrieben, die die Serie ausmachen.

Grundlegende elektrische Spezifikationen

• Eingangsspannungsbereich: 380–480 V AC ±15 %, dreiphasig, 50/60 Hz
• Eingangsleistungsfaktor: ≥0,99 bei Volllast
• Gesamte harmonische Verzerrung (THD): ≤5 % bei Nenneingangsspannung
• Ausgangsspannungsbereich: 200–1000 V DC, geeignet für 400-V- und 800-V-Batterieplattformen
• Ausgangsstrom: 0–250 A kontinuierlich pro Spender, mit optionalen flüssigkeitsgekühlten 500-A-Ausgängen bei 240-kW- und 360-kW-Konfigurationen
• Spannungsgenauigkeit: ±0,5 % über den gesamten Ausgangsbereich
• Stromgenauigkeit: ±1 % für Ausgangsströme über 30 A
• Standby-Stromverbrauch: ≤25 W für Spender, ≤50 W für Schaltschrank
• Spitzenwirkungsgrad: ≥95,5 %, abhängig von Modulkonfiguration und Umgebungstemperatur
• Wirkungsgrad des Leistungsmoduls: ≥96 % bei Halblast, ≥95 % bei Volllast
• Granularität der Leistungsteilung: 12,5-kW-Schritte zwischen Spendern, die an denselben Schrank angeschlossen sind
• Kompensation des DC-Bus-Spannungsabfalls: automatisch basierend auf Kabellänge und Strom

Parametertabelle der Split-DC-Ladegerätserie

Mechanische und Installationsparameter

• Abmessungen des Schaltschranks (H×B×T): 1.800 mm × 800 mm × 600 mm für ASDC120; 2.000 mm × 900 mm × 800 mm für ASDC180, ASDC240 und ASDC360
• Abmessungen des Spenders (H×B×T): 1.650 mm × 500 mm × 260 mm
• Gewicht des Schaltschranks: 350 kg bis 680 kg, abhängig von der Nennleistung und der Modulanzahl
• Spendergewicht: 65 kg bis 120 kg je nach Kabellänge und Kühlmöglichkeit
• Montage: bodenstehend mit Ankerbolzen für Schrank und Spender; Wandspender als Option erhältlich
• Kabellänge vom Schaltschrank zur Zapfsäule: 5 m bis 100 m mit abgeschirmten AMPPAL-DC-Buskabeln
• Länge des Spenderladekabels: 3,5 m, 5 m oder 7,5 m; längere Kabel mit Flüssigkeitskühlung erhältlich
• Geräuschpegel: ≤65 dB(A) bei 1 m für Schaltschrank; ≤55 dB(A) für Spender
• Vandalismussicherheit: IK10 auf der Vorderseite des Spenders und dem Not-Aus-Taster
• Fundamentanforderung: ebene Betonplatte mit einer Mindestdruckfestigkeit von 25 N/mm²

Schutz-, Sicherheits- und Kommunikationsfunktionen

• Eingangsschutz: Überspannung, Unterspannung, Phasenausfall, Überstrom, Überspannungsschutz Typ 2 mit 40 kA
• Ausgangsschutz: Überstrom, Kurzschluss, Überspannung, Verpolungserkennung, Isolationsüberwachung
• Erdschlussschutz: 30 mA AC- und 6 mA DC-Fehlerstromüberwachung gemäß IEC 61851-1
• Temperaturüberwachung: unabhängige Sensoren an Leistungsmodulen, Leistungsschrank, Spender, Anschlusskontakten und Flüssigkeitskühlkreislauf
• Not-Aus: physischer Knopf an jedem Spender und Fernstopp über das Managementsystem
• Benutzerauthentifizierung: RFID, NFC, QR-Code für mobile Apps, optionaler Kreditkartenleser
• Display: 10,1-Zoll-Farb-Touchscreen in Industriequalität mit Anti-Glare-Beschichtung und handschuhfreundlicher Reaktionsfähigkeit
• Netzwerkkonnektivität: Ethernet, 4G LTE, Wi-Fi, optional Dual-SIM für redundante Mobilfunkverbindungen
• Backend-Integration: OCPP 1.6J/2.0.1, OpenADR, Modbus TCP, optional ISO 15118 Plug & Charge
• Firmware-Update: Over-the-Air über die AMPPAL-Cloud-Plattform oder lokales USB
• Diagnose: Fernmeldung von Fehlern, Selbsttest beim Start, Speicherung von Ereignisprotokollen für bis zu 100.000 Einträge mit Zeitstempel
• Cybersicherheit: TLS 1.3-Verschlüsselung, konfigurierbare Firewall-Regeln, sicherer Start und signierte Firmware-Pakete

Gängige Bereitstellungsszenarien für Split-Type-Architekturen

• Autobahnraststätten mit begrenztem Platzangebot auf Tankinseln und strengen Anforderungen an die visuelle Kennzeichnung
• Tiefgaragen, in denen die Wärmeabgabe von All-in-One-Geräten durch die Belüftungskapazität eingeschränkt ist
• Flottendepots mit mehreren Zapfsäulen, die von einem zentralen Stromschrank in der Nähe des Hauptelektroraums gespeist werden
• Einkaufszentren und Gastronomiebetriebe, in denen öffentlich zugängliche Geräte kompakt und leise bleiben müssen
• Bestehende Standorte werden einer Modernisierung der Stromversorgung unterzogen, wobei in den Technikräumen Stromschränke installiert und nach und nach Spender hinzugefügt werden können
• Küsten- oder Industrieumgebungen, in denen empfindliche Elektronik davon profitiert, weiter von korrosiver oder staubiger Luft entfernt zu bleiben

Häufig gestellte Fragen zu Split-DC-Ladegeräten

Was ist ein Split-DC-Ladegerät und wie unterscheidet es sich von einem All-in-One-Gerät?

Ein Split-DC-Ladegerät trennt die Stromumwandlungselektronik von der Spenderschnittstelle. In einer All-in-One-Einheit teilen sich Gleichrichter, Leistungsmodule, Kühlgeräte und Benutzeroberfläche ein Gehäuse, das groß, schwer und thermisch anspruchsvoll sein kann. Bei einem Split-System sind im Schaltschrank die Wechselstrom-Gleichstrom-Umwandlungsmodule und die Hauptschutzgeräte untergebracht, während der Spender das Ladekabel, den Stecker, den Bildschirm und den Zahlungsleser enthält. Ein abgeschirmter DC-Bus verbindet die beiden. Durch dieses Design kann der sperrige Stromschrank in einem Technikraum, hinter einer Wand oder in einem weniger sichtbaren Bereich installiert werden, sodass am Parkplatz ein schlanker Spender verbleibt. Die Trennung vereinfacht außerdem die Kühlung, reduziert den Lärm in der Nähe der Benutzer und ermöglicht die Versorgung mehrerer Spender mit einem einzigen Schaltschrank.

Welche Standortbedingungen begünstigen AMPPAL Split-DC-Ladegeräte gegenüber All-in-One-Ladegeräten?

AMPPAL Split-DC-Ladegeräte werden bevorzugt, wenn der Installationsbereich eingeschränkte Belüftung, strenge Lärmgrenzwerte oder ästhetische Einschränkungen aufweist. In Tiefgaragen mangelt es häufig an ausreichender Luftzirkulation, um die Wärme von leistungsstarken All-in-One-Geräten abzuleiten. Daher löst die Platzierung des Schaltschranks in einem belüfteten Hauswirtschaftsraum das Problem. Orte, an denen die Ladestation Witterungseinflüssen, Salznebel oder Vandalismus ausgesetzt ist, profitieren von einem kleineren Spender mit weniger empfindlichen Komponenten. Standorte, die mehrere Ladestationen entlang einer Reihe von Parkplätzen benötigen, können die Gesamtkosten senken, indem sie mehrere Zapfsäulen an einen zentralen Stromschrank anschließen. Darüber hinaus kann jeder Standort mit langen Kabelwegen von einem Elektroraum zum Parkplatz die Split-Architektur nutzen, um den Strom effizient zu leiten, ohne die Versorgungsverbindung zu verschieben.

Wie wird der Stromschrank an den Spender angeschlossen und welche Kabellängen werden unterstützt?

AMPPAL Split-DC-Ladegeräte verwenden eine dedizierte DC-Bus-Verbindung zwischen dem Schaltschrank und jedem Spender. Der Anschluss besteht aus zwei DC-Leistungsleitern, einem Schutzleiter und einem Kommunikationskabel für Steuer- und Statussignale. Die Standardkonfiguration unterstützt Entfernungen von bis zu 100 Metern, sodass der Stromschrank weit entfernt vom eigentlichen Ladepunkt platziert werden kann. Bei längeren Strecken kann AMPPAL Engineering die Kabeldimensionierung anhand des Spannungsabfalls und der thermischen Grenzwerte bewerten. Die DC-Buskabel sind zur Reduzierung elektromagnetischer Störungen abgeschirmt und für die Installation im Freien oder in Innenräumen ausgelegt. Bei den Anschlüssen an beiden Enden handelt es sich um kodierte Industriestecker, die eine schnelle Installation und Wartung ohne Spezialwerkzeug ermöglichen. Alle Kabel sind in den Längen 5 m, 10 m, 20 m, 50 m und 100 m vorkonfektioniert erhältlich, kundenspezifische Längen sind auf Anfrage erhältlich.

Kann ein Schaltschrank mehrere Spender gleichzeitig bedienen?

Ja. Die Split-Typ-Architektur ist für eine dynamische Leistungsteilung ausgelegt. Ein einzelner AMPPAL-Stromschrank kann je nach Modell zwei, drei oder in einigen Konfigurationen bis zu vier Spender unterstützen. Das System verteilt die verfügbare Leistung intelligent basierend auf der Anzahl der angeschlossenen Fahrzeuge und deren Batteriezuständen. Beispielsweise kann ein 240-kW-Stromschrank mit zwei Zapfsäulen 240 kW an ein einzelnes Fahrzeug liefern, wenn nur eine Zapfsäule aktiv ist. Wenn zwei Fahrzeuge geladen werden, kann das System die Leistung gleichmäßig aufteilen oder einem Fahrzeug basierend auf einer konfigurierbaren Richtlinie wie „Wer zuerst kommt, mahlt zuerst“, „höchster Ladezustand“ oder „VIP-Benutzerstatus“ Vorrang einräumen. Diese Stromteilung senkt die Infrastrukturkosten und verbessert die Nutzung der vorgelagerten Stromversorgung.

Welche Wartungsvorteile bietet die Split-Architektur?

Die geteilte Architektur verbessert direkt die Wartungsfreundlichkeit. Leistungsmodule, Schütze und Kühlventilatoren befinden sich im zentralen Schaltschrank, sodass Techniker die meisten Reparaturen durchführen können, ohne Kundenbereiche betreten oder Parkplätze blockieren zu müssen. Der Spender verfügt über weniger aktive Komponenten, was die Wahrscheinlichkeit von Feldausfällen am Ladepunkt verringert. Wenn ein Spender durch einen Fahrzeugaufprall oder Vandalismus beschädigt wird, kann der Austausch durchgeführt werden, ohne dass der gesamte Schaltschrank abgetrennt werden muss. AMPPAL konstruiert den Schaltschrank außerdem mit Hot-Swap-fähigen Leistungsmodulen, sodass ein ausgefallenes Modul ausgetauscht werden kann, während der Rest des Systems mit reduzierter Kapazität weiterläuft. Die Ferndiagnose identifiziert Fehlercodes, bevor ein Techniker eintrifft, und verkürzt so die durchschnittliche Reparaturzeit. Ersatzteilbestände können am Standort des Schaltschranks und nicht an jedem Parkplatz konsolidiert werden.

Sind AMPPAL Split-DC-Ladegeräte mit CCS1-, CCS2-, CHAdeMO- und GB/T-Anschlüssen kompatibel?

AMPPALSplit-DC-Ladegeräte sind mit den Anschlusskonfigurationen CCS1, CCS2, CHAdeMO und GB/T erhältlich. Das Standardangebot für Nordamerika umfasst CCS1, während Europa, der Nahe Osten und die asiatisch-pazifische Region typischerweise CCS2 verwenden. CHAdeMO bleibt für ältere Fahrzeuge verfügbar, insbesondere in Japan und Teilen Europas. GB/T wird für den chinesischen Markt und Exportprojekte angeboten, die dies erfordern. Der Spender kann werkseitig mit einem oder zwei Anschlüssen konfiguriert werden. Eine Zapfsäule mit Doppelanschluss kann je nach regionalen Anforderungen CCS und CHAdeMO oder CCS1 und CCS2 kombinieren. Der Steckertyp hat keinen Einfluss auf das Design des Schaltschranks, sodass ein AMPPAL-Split-System in einer anderen Region eingesetzt werden kann, indem der Spender ausgetauscht oder die Kabelbaugruppe ausgetauscht wird. Alle Steckverbinder entsprechen den Spezifikationen IEC 62196, ISO 15118 und CHAdeMO 2.0.

Wie wird das Thermomanagement bei hohen Umgebungstemperaturen und mit flüssigkeitsgekühlten Kabeln gehandhabt?

AMPPAL Split-DC-Ladegeräte verwenden einen dreistufigen Wärmemanagementansatz. Erstens nutzt der Schaltschrank eine hochvolumige Zwangsluftkühlung mit temperaturgesteuerten Lüftergeschwindigkeiten. Lufteinlassfilter verhindern das Eindringen von Staub und Schmutz und interne Luftleitbleche trennen den Kühlpfad für Leistungsmodule von der Steuerelektronik. Zweitens werden die Leistungsmodule einzeln überwacht und das System reduziert sich sanft, wenn die Ansauglufttemperatur 45 °C übersteigt, sodass ein sicherer Betrieb bis zu 55 °C gewährleistet ist. Drittens verwenden das Ladekabel und der Stecker des Spenders bei Konfigurationen mit 500-A-Ausgang ein geschlossenes Flüssigkeitskühlsystem. Das Kühlmittel zirkuliert von einer Kühleinheit im Inneren des Spenders durch das Kabel und den Stecker und leitet die Wärme direkt an der Kontaktschnittstelle ab. Dies ermöglicht ein kontinuierliches Laden mit hohem Strom, ohne die in der IEC 61851-23 festgelegten maximalen Sicherheitstemperaturgrenzen zu überschreiten. Die Flüssigkeitskühleinheit ist versiegelt und erfordert im Normalbetrieb keine Befüllung vor Ort; Kühlmittelstand und -temperatur werden fernüberwacht.

Welche Kommunikationsprotokolle und Backend-Integration werden unterstützt?

AMPPAL Split-DC-Ladegeräte unterstützen standardmäßig OCPP 1.6J und OCPP 2.0.1 und ermöglichen so die Integration in alle wichtigen Ladenetzwerk-Managementsysteme. Modbus TCP steht für das Gebäudeenergiemanagement und die industrielle Automatisierungsintegration zur Verfügung. Modelle mit 240-kW- und 360-kW-Ausgängen unterstützen außerdem die Hardware-bereite ISO-15118-Funktionalität, einschließlich Plug & Charge über CCS-Anschlüsse. Zur Netzintegration können die Ladegeräte über OpenADR auf Nachfragesignale reagieren und ein lokales Lastmanagement basierend auf der Stromverfügbarkeit des Gebäudes implementieren. Zu den Netzwerkkonnektivitätsoptionen gehören Ethernet, 4G LTE und Wi-Fi mit Dual-SIM-Unterstützung für redundante mobile Verbindungen. Die AMPPAL-Cloud-Plattform bietet Fernüberwachung, Firmware-Updates, Energieberichte und Benutzerverwaltung. Alle Kommunikationsschnittstellen befinden sich im Schaltschrank und sind durch verschlüsselte Protokolle und konfigurierbare Firewall-Regeln vor unbefugtem Zugriff geschützt.