3-phasiges Laden

[Karlsson]

Was wir m. E. benötigen ist eine flächendeckende DC betriebene Infrastruktur im Sinne von Stromtankstellen, die im Bereich von 10-15 Minuten Reichweiten nachladen, die es ermöglichen 400-600km weiter zu kommen.

Ja, entlang der großen Verkehrswege, um eine echte Alternative zu den Verbrennern zu bieten.
In 10 Minuten 400km Reichweite mit 120km/h...da biste dann aber bei 500kW Ladern.
Möglich und machbar werden wohl 150kW sein. Und auch diese werden so teuer sein, dass die Leute das nur für Expressfahrten nehmen. Im Alltag laden wir anders.

Den Verbrennern hat man es auch ermöglicht fast in jedem Kaff nachtanken zu können, obwohl es gerade dort in der Masse nicht zwingend notwendig ist.

Ja, der Markt hat das ermöglicht, basierend auf Angebot und Nachfrage. So sollte es bei der E-Mobilität ebenfalls geschehen.
Die steuerfinanzierte Infrastruktur kann nur ein Anschub dafür sein, um ein Mindestmaß an Infrastruktur zu erreichen.

Die eigentliche Frage ist doch nicht die des Könnens, sondern vielmehr die des Wollens!

Desertec hat ja gewollt, aber nicht gekonnt.

Jetzt ist die Frage ob man in jedes Auto einen Hochleistungs-AC/DC-Wandler bauen will oder ob man die besser in den Ladestationen baut.

Es ist sicher nicht sinnvoll, jedem Auto einen 150kW Lader zu verpassen. Aber 22kW schon, das kann die zukünftige Normalladung sein. Wenn ich 400km fahren will und keinen Zeitdruck habe, lade ich damit vielleicht auch die fehlenden 100km nach, da es wesentlich billiger als DC ist und bleiben wird.

Nach 200km mach ich sowieso eine Pause. Dann sollte man die wieder in 30 min aufladen können und dazu sollten auch stets genügend freie Ladestellen vorhanden sein. Mehr brauchts nicht.

Ich will erst nach 300km eine Pause machen und diese mit 120km/h fahren.
Von mir aus sind auch 250km noch ok. Dann sollten aber trotzdem noch 50-75km im Akku sein, wie ich Risiko nicht mag.
Und wenn die Säule schon nach 210km kommt und mir das zu früh ist, will ich auch sicher bis zu nächsten nach 280km kommen.

[ecopowerprofi]

Es ist sicher nicht sinnvoll, jedem Auto einen 150kW Lader zu verpassen.

Es wird mal wieder vergessen, dass im Fahrzeug die Stromkabel und Bauelemente für die Leistung ausgelegt sein müssen. Bei 150 kW sind das mal locker 500A. Die elektrische Bremsleistung liegt meistens bei ca. 40 bis 50 kW. Daher kommt auch beim ZOE die Ladeleistung von 43kW. Die Batterie-Entladung (=Beschleunigung) mit hohen Ströme ist gar kein Problem, weil dann die Batteriespannung sinkt (s. Starterbatterien, die trotz kleinem Bauvolumen ca. 300 bis 600A liefern können). Beim Laden mit hohen Strömen wird die Batteriespannung angehoben. Die darf dabei eine max. Spannung nicht überschreiten. Deswegen sinkt auch die Ladeleistung bei fast voller Batterie. Aus dem Grund kann man Ladeleistung nicht beliebig anheben. So ca. 80 kW bei einer 60 kWh Batterie dürfte die Grenze liegen. Deswegen ist beim i3 auch nur ein CCS Anschluss mit 50 kW eingebaut. Mit was tatsächlich geladen wird dürfte in der Praxis weniger sein.

[Karlsson]

Es wird mal wieder vergessen, dass im Fahrzeug die Stromkabel und Bauelemente für die Leistung ausgelegt sein müssen.

DAS schließt Du also aus meiner Aussage, dass es NICHT sinnvoll ist?

Natürlich muss der Akku die Leistung auch aufnehmen können. Schon der 24kWh Leaf nahm aber 50kW an. Dass die Leistung ratz fatz runter geht, sollte jedem mit einem Funken Ahnung klar sein.
Bei den zukünftigen Akkus mit 60kWh sind 60kW = 1C aber nicht gerade viel, selbst bei 100kW ist die C-Rate niedriger als beim alten Leaf und 50kW oder beim alten i3 und 50kW.
Da ist der Wunsch nach >50kW DC ja nun nicht gerade unrealistisch.

Die Batterie-Entladung (=Beschleunigung) mit hohen Ströme ist gar kein Problem, weil dann die Batteriespannung sinkt

Das ist dem ohmschen Widerstand herzlich egal. P=UI. Wenn U einbricht, ist I nur noch größer bei gleicher Leistung und die Verlustleistung gar I^2*R.

[TMEV]

Könnte auch sein, dass man den Akku mit 4C oder 6C entladen darf aber z.B. mit 1.5C laden.

[ecopowerprofi]

DAS schließt Du also aus meiner Aussage, dass es NICHT sinnvoll ist?

Du nix verstanden.

Bei den zukünftigen Akkus mit 60kWh sind 60kW = 1C aber nicht gerade viel, selbst bei 100kW ist die C-Rate niedriger als beim alten Leaf und 50kW oder beim alten i3 und 50kW.
Da ist der Wunsch nach >50kW DC ja nun nicht gerade unrealistisch.

Du nix richtig lesen. Ich schreibe

So ca. 80 kW bei einer 60 kWh Batterie dürfte die Grenze liegen.

Bei 90 kWh Batterie wären das ca. 120 kW. Also weit weg von 500 kW wie Kollege TOMbola wohl meint (10 Min. für ca. 500 km). Oder mit anderen Worten, man kann eine 30 kWh Batterie nicht mit 120 kW laden. Aber auch die Verkabelung im Auto muss ja für die Ladeströme geeignet sein. Wie schnell man an die Grenzen bei den Batterien kommt sieht man an dem neuen Samsung Smartphone. Die Energiedichte lässt sich nicht beliebig erhöhen. Zum Glück muss man beim Auto nicht die Energiedichten erreichen wie beim Smartphone. Man hat halt ggf. mehr Platz.

Das ist dem ohmschen Widerstand herzlich egal. P=UI. Wenn U einbricht, ist I nur noch größer bei gleicher Leistung und die Verlustleistung gar I^2*R.

Nur dass das Ohmsche Gesetz bei Batterien nur sehr bedingt angewendet werden kann. Hauptgrund für den Spannungseinbruch beim Entladen sind die in nicht ausreichenden Maße stattfindenden chemische Umwandlungsprozesse. Das gleiche gilt fürs Laden. Dadurch steigt die Zellen-Spannung an. Das schnelle Laden geht auch auf die Lebensdauer der Batterie.

Könnte auch sein, dass man den Akku mit 4C oder 6C entladen darf aber z.B. mit 1.5C laden.

Es könnte nicht nur so sein es ist grob auch so.

ich will hier mal als laie reinhauen....

wie sollte ich den akku des i3 mit 94Ah am besten laden?

bei mir in der naehe ist ein 30kw DC lader. geht das schon auf die lebensdauer (wenn ich den angaben richtig folge muesste das 1C sein?! dann waere das noch ok. bei 50kw passt das auch noch oder?)?

macht es dann einen unterschied - die lebensdauer betreffend - ob ich 11kw AC oder an der 230V steckdose lade im vergleich zu einem 30kw DC lader?

[ecopowerprofi]

Das Hauptproblem beim Laden ist die Erwärmung der Batterie verbunden mit der Spannungserhöhung. Eine hohe Temperatur über 30°C verkürzt die Lebensdauer erheblich. Je kleiner der Ladestrom umso geringer bleibt die Erwärmung. Die Ladegeräte bzw. die BMS überwachen die Temperatur zwar aber man muss bei der Ladung den Kompromiss zwischen Ladezeit- und Lebensdauerverkürzung finden. Die Lebensdauerverkürzung wird der Kunde nicht sofort bemerken. Eine Ladezeitverkürzung schon. Daher wird man in der Software des BMS mehr Wert auf die Ladezeitverkürzung gelegt haben in der Hoffnung, dass der Kunde möglichst oft zu Hause mit dem 3,7 bzw 11 kW Ladegerät lädt. Die Batterielebensdauer dürfte auch ein wesentlicher Grund dafür gewesen sein, dass Renault beim ZOE die Ladeleistung von 43 auf 22 kW reduziert hat.

Fazit: Man sollte so wenig wie möglich mit einer hohen Ladeleistung laden. Wenn man über Nacht 8 bis 10 Std. Zeit hat, sollte man mit max. 3,7 kW laden. Selbst 11 kW wird man zu Hause kaum benötigen. Daher sollte eine 11 kW Wallbox eine Wahlmöglichkeit zwischen 3,7 und 11 kW besitzen.

gibt es eine einfach loesung die temperatur des akkus auszulesen oder macht das keinen sinn?

[ecopowerprofi]

gibt es eine einfach loesung die temperatur des akkus auszulesen oder macht das keinen sinn?

Nee, nicht das ich wüsste. Aber wofür? Das BMS überwacht die Temperatur und reduziert sowohl beim AC- als auch beim DC-Laden ggf. die Ladeleistung.

[wrzlpfrmft]

Das Hauptproblem beim Laden...

Vielen Dank für deine sehr ausführlichen und verständlichen Erklärungen!!!!

Ich finde, wir könnten hier eine Wissensdatenbank sehr gut brauchen, also eine Trennung von Diskussion und Fakten. Wenn man wichtige Infos braucht, dann muss man entweder zig Themen durchwühlen auf der Suche nach brauchbaren Beiträgen, oder man stellt die gleichen Fragen eben immer und immer wieder.