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Elektromobilität – DC-Systeme sollen das Laden von E-Auto und Co. effizienter gestalten

von kfztech.de

DC-Ladesäulen zum raschen Aufladen von E-Autos

DC-Systeme laden Elektroautos in weitaus kürzerer Zeit auf als AC-Ladesäulen oder die herkömmliche Haushaltssteckdose.

Die Akzeptanz von Elektrofahrzeugen durchlebte einen schleppenden Start. Zu verschworen war die Gemeinschaft der Jünger des Verbrennungsmotors und dessen unverwechselbaren Sounds. Doch mit den Verbesserungen in der Technologie und insbesondere mit dem Preisanstieg für fossile Brennstoffe ist ein Ansteigen des Kaufinteresses an E-Autos spürbar.

Bremsende Wirkung auf die Kauflaune hat dabei die mangelnde Ausstattung mit Ladepunkten. Vor allem betrifft das die Schnellladestationen. Moderne DC-Systeme können Abhilfe schaffen.

E-Auto laden

DC-Systeme beschleunigen das Aufladen der Batterien von E-Autos!  Im Bild ist eine AC-Ladesäule mit Typ-2-Stecker zu sehen. - depositphotos.com

Was ist eine DC-Ladestation?

Die weitaus meisten Steckdosen werden mit Wechselstrom (AC = Alternating Current) gespeist. Ein Großteil der technischen Geräte wird jedoch mit Gleichstrom (DC=Direct Current) betrieben. Dies gilt auch für die Batterien, welche in Elektroautos verbaut werden. Daher bedarf es eines Konverters (Gleichstromrichter), welcher den Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt. Bei der herkömmlichen Technologie wird diese Transformation im-E-Auto selbst durchgeführt (On-Board-Laden). Der Ladevorgang in dieser Form nimmt allerdings eine Menge Zeit in Anspruch.

Oder die Umwandlung wird direkt in der Ladestation durchgeführt. Das wird mit modernen Umwandlern möglich, wie sie der Schweizer Anbieter tracopower im Angebot hat. Ein DC-System stellt die Energie schon als Gleichstrom zur Verfügung, was den Ladevorgang einer Batterie entscheidend verkürzt.

DC Laden

Links: Combo 2 DC-CCS-Stecker mit Signalpins (oben) und DC (unten), rechts: Typ 2 AC-Lader 3-phasig (oben) und CCS DC-Lader (unten) IEC62196 - Bild: wikipedia.org CC BY-SA 4.0

DC-Ladestation und AC-Ladestation – die Unterschiede

Der Markt stellt eine Vielzahl an unterschiedlichen Ladestationen bereit. Das wesentliche Unterscheidungsmerkmal besteht darin, ob sie Gleichstrom oder Wechselstrom liefern. Dabei laden viele Autos bei der Nutzung von AC nur wenig Kapazität, die nur eine geringe Reichweite bereitstellt. Gemessen wurde das z. B. beim BMW i3, der mit Wechselstrom nur 11 kW aufladen konnte.

Potente DC-Systeme beginnen schon bei einer Ladeleistung von 22 kW. Sie ermöglichen es, die Fahrzeuge mit höheren Leistungen in kürzerer Zeit zu versorgen. Der Vorteil ergibt sich daraus, dass das im Auto verbaute Ladegerät mit Umwandlungsfunktion nicht mehr benötigt wird. Technisch wird der Ladeprozess vereinfacht, es kann eine signifikant höhere Leistung übertragen werden. Heute kann innerhalb einer Stunde so viel Strom nachgeladen werden, dass es zu einer Reichweite von ca. 200 Kilometern Wegstrecke reicht.

DC Ladesäulen

Ladesäule mit verschiedenen Ladesystemen: Chademo (DC), CCS-Combo 2 (DC) und Typ 2 (AC), von links nach rechts - Bild: depositphotos.com

Wo werden DC-Ladestationen benötigt?

DC-Ladestationen sind für den öffentlichen Raum konzipiert, wobei sie natürlich auch Privatkunden zugänglich sind. Sie kommen an Autobahnen und Schnellstraßen oder in Unternehmen mit einer größeren Flotte an Dienstwagen zum Einsatz. Auch moderne Autohäuser profitieren von den modernen Schnellladegeräten.

Inzwischen haben Städte und Gemeinden die Vorteile von DC-Ladestationen für ihre Einwohner und Besucher entdeckt und forcieren den Ausbau an zentralen Punkten. Das ermöglicht es Nutzern von E-Autos, das eigene Gefährt während des Geschäftstermins, des Einkaufsbummels oder des Restaurantbesuchs bequem aufzuladen.

DC-Ladestationen – z. B. mit einem tracopower traco DC-Wandler - kommen vornehmlich Vielfahrern zugute. Es lassen sich in kurzer Zeit viele Typen von E-Fahrzeugen mit hoher Leistung aufladen. Wer weniger automobil unterwegs ist und seinen Wagen über Nacht aufladen kann, für den ist eine AC-Wallbox in der Regel ausreichend.

Sichere Ladevorgänge

Beim Aufladen des E-Autos ist der Sicherheitsaspekt ein entscheidender Faktor. Schnell kann durch einen technischen Mangel oder eine fehlerhafte Bedienung des Kunden ein hoher Schaden entstehen. Zudem muss der Bezahlvorgang korrekt ablaufen können.

Daher sind die meisten DC-Systeme mit einer RFID-Funktion (Radio-Frequency-Identification) ausgestattet. Diese stellt sicher, dass nur solche Kunden mit Strom versorgt werden, die im Backend freigeschaltet sind. Ein eingebauter DC-Fehlerschutz schaltet den Ladevorgang automatisch ab, wenn innerhalb des Systems Ungereimtheiten auftreten. Damit wird sichergestellt, dass weder Mensch noch Ladesäule noch Fahrzeug Schaden nehmen.

Wie kann das Auto zu Hause geladen werden?

Im Prinzip geht der Ladevorgang zu Hause problemlos vonstatten. Bei einer normalen Haushaltssteckdose mit Schukostecker allerdings werden nur 2,2 nzw. 3,7 kW pro Stunde übertragen. Bei einem E-Auto mit 100 kW Ladebedarf dauert der Ladevorgang mithin mehr als einen Tag. Zudem sind herkömmliche Steckdosen nicht für eine Dauerbelastung ausgelegt, sodass es zu Kurzschlüssen und Kabelbränden kommen kann.

Für den Hausgebrauch ist also mindestens eine AC-Ladesäule zu empfehlen. Die Installation bedarf keiner Genehmigung, die Geräte übertragen bis zu 11 kW. Für ein gelegentliches Nachladen und das Aufladen über Nacht ist das ausreichend. Wer schneller und öfter nachladen möchte, schafft sich eine eigene DC-Ladesäule an.

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Wichtige Schlagwörter:

kfztech.de, E-Mobilität, E-Auto laden, DC-Ladesystem, AC-Laden, CCS, Typ 2, Combo, DC-Ladestation,

















Impressum, Copyright/span> Autor: Johannes Wiesinger bearbeitet: 09.07.2022