ChargePal (LadeKumpel) - abgeschlossen 09/24

Robotergestütztes Lade- und Energiemanagement im privaten und öffentlichen Parkraum

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Mobile Laderoboter mit integrierter Hochleistungsbatterie zu bauen, die mehrere Elektroautos nacheinander wie Tankwarte bedienen können, ohne dass diese direkt neben Ladesäulen parken müssen, ist das Ziel des Projektes ChargePal. Damit strebt es eine effizientere Nutzung der Ladeinfrastruktur an. ChargePal arbeitet mit sechs Exemplaren eines vorhandenen Roboter-Basismodells unter Nutzung der bestehenden bauseitigen Installation. Schritt für Schritt werden diesem Modell zunächst der CCS-Ladestandard, dann das bidirektionale Laden und schließlich Schwarmfähigkeit beigebracht und anschließend in unterschiedlichen Umgebungen – von der privaten Nutzung bis zur Flottenanwendung erprobt. Dabei wird teilweise auf Ergebnisse aus den beiden lokSMART JETZT-Projekten zurückgegriffen.

Zentrale Ergebnisse des Projekts
Im Projekt ChargePal (LadeKumpel) wurde ein autonomes Robotersystem entwickelt, mit dem Fahrzeuge ohne feste Ladestationen flexibel geladen werden können. Der Roboter transportiert dafür mobile Batteriemodule zum Fahrzeug, setzt sie selbstständig ab und verbindet sie automatisch mit dem Fahrzeug. Die technische Umsetzbarkeit des Gesamtsystems konnte erfolgreich demonstriert werden. Nicht vollständig realisieren ließen sich Tests zum bidirektionalen Laden, um die Batterien etwa in einem Schwarm zur Netzstabilisierung einzusetzen. Eine weitere technische Hürde ergab sich zudem durch fehlende Zugriffsrechte auf die Fahrzeuge während des Ladevorgangs. Dies wurde durch den Einsatz von Adapterkabeln gelöst, welche jedoch bei nutzbaren Kommunikationsschnittstelle überflüssig wären.

Das modulare ChargePal-System eröffnet zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten, insbesondere in großen Parkarealen. Die Laderoboter können wie Tankwarte mehrere Elektroautos nacheinander bedienen, ohne dass diese direkt neben Ladesäulen parken müssen. Einzelne Elemente des Projekts, wie die mobilen Batteriemodule, könnten zudem unabhängig vom Robotersystem weiterverwendet werden. Anwendungsfälle hierfür sind mobile Ladeanwendungen in Autohäusern oder Pannenhilfe-Szenarien. Eine Variante ohne Roboterarm wäre geeignet, um die Systemkosten zu senken. Für die Serienreife müssten die Roboter jedoch geländegängiger und die Technik insgesamt noch robuster werden, um größere Ladevorgänge effizient abzuwickeln.

Langfristig betrachtet ist der Roboter auch eine wichtige Brückentechnologie, hin zum induktiven Laden. Bis dahin hilft ChargePal mit dem mobilen und autonomen Ladevorgang via Kabel bestehende Hürden bei Ladevorgängen zu überwinden (etwa Ladesäulenblockaden). Außerdem bietet das Projekt Lademöglichkeiten für Bestandsimmobilien und Parkplatzanlagen, bei denen die Ertüchtigung der elektrischen Basisstrukturen sehr aufwändig wäre. Die Projektergebnisse schaffen somit wichtige Grundlagen für neue Ladeoptionen und die Akzeptanz flexibler Ladesysteme.

Weiterführende Informationen

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