Wir möchten unser Elektroauto, ähnlich wie beim Tanken an der Tankstelle, in wenigen Minuten wieder aufladen können. Ist es möglich? Wie viel Leistung würde benötigt?
Damit Sie bei den Begriffen kW oder Ampere nie wieder den Überblick verlieren, erfahren Sie in diesem Artikel alles Wissenswerte zur Ladeleistung eines Elektroautos.
Einige Stromerinnerungen zum Verständnis der Ladeleistung
Um das Aufladen von Elektroautos zu verstehen, müssen verschiedene physikalische Konzepte, insbesondere der Elektrizität, herangezogen werden. Siehe auch : „Chargeur voiture électrique Type 2 – 3.5 KW ».
Leistung ist eine physikalische Größe, die der zugeführten Energiemenge pro Zeiteinheit bzw. Sekunde entspricht. Die Einheit ist Watt. Die elektrische Leistung entspricht der Spannung multipliziert mit der Stromstärke.
Die in Volt ausgedrückte Spannung ist die Differenz des elektrischen Pegels zwischen zwei Anschlüssen eines elektrischen Systems. Es ermöglicht den Durchgang von Elektronen.
Der Strom, ausgedrückt in Ampere, ist die Flussrate der Elektronen, die zu einem bestimmten Zeitpunkt in einem Stromkreis zirkulieren. In einer Analogie zu einem Fluss wäre die Spannung der Höhenunterschied zwischen zwei Punkten, der das Fließen des Wassers ermöglicht,
Während die Intensität die Strömung des Wassers wäre. Es gibt zwei Arten von elektrischem Strom: Gleichstrom und Wechselstrom. Bei Gleichstrom fließen alle Elektronen kontinuierlich vom Minuspol zum Pluspol. Gleichstrom wird zum Betrieb von Batterien verwendet und Batterien versorgen elektrische Systeme mit Gleichstrom.
Beim Wechselstrom fließen Elektronen zwischen den beiden Polen abwechselnd in die eine und dann in die andere Richtung. Die Frequenz dieser Richtungsänderungen wird in Hertz (Hz) gemessen. Wechselstrom wird zum Transport von Elektrizität über weite Entfernungen verwendet. Das Stromnetz in Frankreich basiert auf Wechselstrom.
So funktioniert das Laden von Elektroautos
Um seine Batterie wieder aufzuladen, hat das Elektroauto zwei Möglichkeiten: Das Auto wird an eine externe Energiequelle angeschlossen, also an eine Steckdose, an eine Ladestation oder auch an eine andere Batterie.
Beim Bremsen wird Strom erzeugt, um die Batterie wieder ein wenig aufzuladen.
Da es sich bei dem Strom aus dem Stromnetz um Wechselstrom handelt und eine Batterie nur mit Gleichstrom aufgeladen werden kann, sind Elektroautos mit einem integrierten Ladegerät ausgestattet, einem Transformator, der Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt, um dann die Batterie mit Strom zu versorgen.
Wenn eine Gleichstromquelle das Elektroauto mit Strom versorgt (was der Fall sein kann, wir erzählen Ihnen weiter unten mehr darüber), dann kann der Strom nahezu direkt die Batterie versorgen.
Verschiedene Ladearten mit unterschiedlicher Leistung: Wechselstrom und Gleichstrom
Wie oben erläutert, kann die Batterie eines Elektroautos entweder mit Wechsel- oder Gleichstrom aufgeladen werden. Bei Wechselstrom muss der Strom durch das eingebaute Ladegerät des Fahrzeugs fließen, um die Batterie aufzuladen.
Dieses integrierte Ladegerät kann die maximale Energieleistung aufnehmen. Beachten Sie: Je mehr Leistung das Bordladegerät aufnehmen kann, desto teurer und sperriger ist es.
Um die Preise für Elektrofahrzeuge erschwinglich zu halten, deren Produktionskosten bereits durch die Kosten der Batterie erhöht werden, versuchen die Automobilhersteller, die Leistung der in den Fahrzeugen integrierten Ladegeräte zu begrenzen.
Die maximale Ladeleistung eines Elektroautos mit Wechselstrom wird daher durch das im Auto verbaute Ladegerät begrenzt. Dieser Aspekt wird im folgenden Absatz ausführlicher beschrieben. Bei Gleichstrom kann der Strom die Fahrzeugbatterie nahezu direkt versorgen und ist nicht so stark durch das Bordladegerät eingeschränkt.
Allerdings muss Wechselstrom aus dem Stromnetz immer in Gleichstrom umgewandelt werden. Dies geschieht dann in den Ladestationen. Schnell- bzw. Ultraschnellladestationen, wie sie beispielsweise an Autobahnraststätten zu finden sind, verfügen über einen AC/DC-Transformator.
Deshalb sind die Installationskosten für Gleichstrom-Schnellladestationen wesentlich höher als für Wechselstrom-Ladestationen. Sie verfügen über einen Hochleistungs-AC/DC-Transformator, ein teures Gerät.
Welche Leistung für Elektroladestationen?
Normale Ladestationen, die mit Wechselstrom laden, gibt es in 4 standardisierten Leistungen:
3,7 kW - 7,4 kW - 11 kW - 22 kW.
Diese Leistungen wurden nicht zufällig gewählt, sie entsprechen unterschiedlichen Stromstärken und zwei verschiedenen Arten von Stromnetzen.
Die Leistungen 3,7 kW und 7,4 kW entsprechen einer Wechselstromladung an einem einphasigen, also nur einphasigen Stromnetz. Dies ist der in Frankreich am weitesten verbreitete Stromnetztyp; über 80 % der privaten Anlagen sind damit ausgestattet.
Die 3,7 kW-Anschlüsse ermöglichen das Laden mit einer maximalen Stärke von 16 Ampere. Da die Spannung des Stromnetzes in Frankreich 230 Volt beträgt, ergibt das 230 x 16 = 3680 Watt oder 3,7 kW. Die 7,4-kW-Anschlüsse nehmen eine maximale Stromstärke von 32 A auf, 230 x 32 = 7360 Watt oder 7,4 kW.
Die Ladestationen mit einer Leistung von 11 kW und 22 kW nutzen Drehstromnetze, also solche mit drei Phasen. Die 11-kW-Terminals laden mit einer maximalen Stromstärke von 16 A auf den drei Phasen des Stromnetzes (16 x 230 x 3 = 11.040 W = 11 kW).
Die 22-kW-Terminals laden mit einer maximalen Stromstärke von 32 A auf den drei Phasen (32 × 230 × 3 = 22.080 W = 22 kW). Die Wechselstromsäulen dienen dem privaten Einsatz in Eigenheimen oder Eigentumswohnungen sowie auf Firmenparkplätzen zum Aufladen der Fahrzeuge der Mitarbeiter.
Schnell- oder Hochleistungsladestationen versorgen Fahrzeuge mit Gleichstrom.
Gleichstrom-Ladestationen (DC) beginnen bei 25 kW, am gängigsten sind jedoch 50 kW und 100 kW. Zwar gibt es Ultraschnellladestationen mit Leistungen bis zu 350 kW und mehr, diese sind allerdings sehr teuer und ohne entsprechende Fahrzeuge derzeit noch sehr rar.
IONITY, ein ultraschnelles Ladenetzwerk in Europa, baut sein Netzwerk in Frankreich weiter aus. Im Jahr 2024 wurden entlang der wichtigsten Autobahnen neue Stationen eingerichtet, insbesondere auf der A7 (Autoroute du Soleil) und der A1, die Paris mit dem Norden Frankreichs verbindet.
Welche Ladeleistung verträgt ein Elektroauto?
Auch die mögliche Ladeleistung ermittelt das Elektroauto über sein On-Board-Ladegerät.
Das On-Board-Ladegerät wandelt den Wechselstrom aus dem Stromnetz in Gleichstrom um, um das Terminal mit Strom zu versorgen. Es verträgt maximale Leistungen und kann sowohl einphasigen als auch dreiphasigen Strom aufnehmen. Die Ladestation und das Fahrzeug kommunizieren miteinander, sodass die richtige Leistung an das Auto gesendet wird und technische Probleme vermieden werden.
Beispielsweise unterstützt der Jaguar I-Pace der neuen Generation eine Ladeleistung von 11 kW im Dreiphasenbetrieb. Wenn wir dieses Auto an eine 22-kW-Ladestation anschließen, wird es nur mit 11 kW geladen. Anders ausgedrückt: Wenn wir dasselbe Auto an eine 3,7-kW-Anschlussklemme anschließen, wird es nur mit 3,7 kW geladen.
Welchen Einfluss hat das Ladekabel Typ 2 auf die Ladeleistung?
Ebenso hat das Typ 2 Ladekabel, mit dem das Terminal mit dem Auto verbunden wird, Einfluss auf die Ladeleistung.
Jedes Ladekabel unterstützt eine maximale Ladeleistung.
Wenn Sie beispielsweise ein 11-kW-Kabel an eine 22-kW-Klemme anschließen, wird ein Auto, das eine Ladeleistung von 22 kW verträgt, nur mit 11 kW geladen. Dadurch wird verhindert, dass das Kabel beim Laden überhitzt.
Welchen Einfluss hat die Elektroinstallation auf die Ladeleistung?
Schließlich der letzte Teil einer Ladeinfrastruktur: das Stromnetz am Installationsort.
Es gibt Ladestationen für einphasige oder dreiphasige Stromnetze. Wenn das Stromnetz einphasig ist, muss ein einphasiger Anschluss installiert werden. Wenn das Stromnetz dreiphasig ist, kann eine dreiphasige Klemme oder eine einphasige Klemme installiert werden.
Sowohl Privatpersonen als auch Unternehmen wählen beim Abschluss eines Energieliefervertrags die gewünschte Leistung ihres Stromabonnements aus. Die Bezugsleistung ist die maximale Leistung, die Elektroanlage aus dem Stromnetz entnehmen darf.
Die Ladeleistung darf nicht höher sein als die angegebene Leistung, da das Terminal sonst bei jeder Benutzung die elektrische Anlage auslöst. Die Bezugsleistung einer Elektroanlage bestimmt somit die maximal mögliche Ladeleistung.
Auch andere an der Elektroinstallation angeschlossene Verbraucher haben Einfluss auf die Ladeleistung. Bei anderen Verbrauchern innerhalb der Elektroinstallation verringert sich die mögliche Ladeleistung der Ladestation.
Aus diesen Gründen prüft der Installateur einer Ladestation stets die verfügbare Leistung der Elektroinstallation, bevor er Ihnen eine Ladelösung anbietet.
Welche Lösungen gibt es zum Aufladen mit höchster Leistung?
Durch die Implementierung einer Energiemanagementlösung ist eine Optimierung der Ladeleistung möglich. Energiemanagement bedeutet, dass die Leistung des Endgeräts durch ein intelligentes System gesteuert und so an bestehende Gegebenheiten angepasst wird, zum Beispiel in Abhängigkeit von den anderen im Haus eingeschalteten Geräten oder dem Strompreis.
Ein Energiemanagementsystem sorgt dafür, dass die vom Stromnetz tolerierte Maximalleistung nie überschritten wird, und trägt so dazu bei, das Risiko einer Unterbrechung der Stromversorgung zu vermeiden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass viele Faktoren die maximale Ladeleistung eines Elektroautos beeinflussen. Durch die Nutzung eines Fachinstallateurs können Sie ganz beruhigt mit der für Ihren Gebrauch richtigen Leistung aufladen.
Welche Gesetze fördern die Installation von Ladestationen?
Seit 2023 gibt es in Frankreich neue Gesetze und Vorschriften, die Installation von Ladestationen fördern sollen:
Klima- und Resilienzgesetz: Es schreibt ab 2024 die Installation von Ladestationen auf den Parkplätzen von Nicht-Wohngebäuden vor, egal ob neu oder renoviert. ADVENIR-Programm: Es wurde bis 2025 verlängert und bietet Zuschüsse für die Installation von Ladestationen in Unternehmen und Gemeinschaftswohnungen.
Erlass vom 1. Januar 2023: Er macht die Installation von Ladestationen auf Parkplätzen von Einkaufszentren und Bürogebäuden verpflichtend (Beev).
Wenn Sie mehr über die Förderung beim Einbau von Ladestationen für Privatpersonen im Jahr 2024 erfahren möchten, lesen Sie gerne unseren Artikel zu diesem Thema.
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