Typ-2 Ladekabel im Facelift e-Golf

Re: Typ-2 Ladekabel im Facelift e-Golf

Beitragvon MaxPaul » Sa 27. Mai 2017, 21:21

PowerTower hat geschrieben:
Es geht ja eben nicht um normgerecht, sondern um den Fehlerfall. Sprich Controller defekt, PWM sendet Müll, oder wer weiß wie so ein Szenario sonst noch aussehen könnte. Eine Ladestation mit 32 A darf ein Ladekabel mit 20 A abweisen, wenn diese über keinen separaten Leitungsschutz für die geringere Stromstärke verfügt. Dies ist bei einigen wenigen Ladestationen eben der Fall.

Ich bin dennoch am überlegen, wieder auf ein 20 A Kabel zu wechseln. Mir ist das einphasige 32 A Kabel mit Helix Form auf Dauer zu unhandlich.


Wenn es um nicht normgerechte Ladesäulen geht: Wieso sollte eine nicht normgerechte Ladesäule das 32A Kabel erkennen? Die Erkennung dafür steht nämlich in der gleichen Norm...

Und wenn der Controller defekt ist, dann erkennt er das Kabel auch nicht. Wenn Müll auf dem PWM kommt, wird das Auto auch nicht laden...

Ich bin nicht bereit wegen ein paar falsch ausgeführten Ladesäulen ein viel dickeres Kabel rumzufahren, was vor allem in der Handhabung deutlich unangenehmer ist...
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Beitragvon PowerTower » Sa 27. Mai 2017, 22:03

Es geht schon um normgerechte Ladesäulen, bei denen aber die Norm durch einen Fehlerfall ausgehebelt wird. Dass ein Fehlerfall zwingend zum Nichterkennen des Ladekabels oder zum Nichtladen des Fahrzeugs führt, ist sicher wahrscheinlich, aber eine Garantie dafür gibt es eben nicht. Es ist Software und Elektronik im Spiel. Die Ablehnung eines bestimmten Ladekabels beruht rein auf elektrischer Sicht bezüglich Kurzschluss- und Überlastfall. Die Eigenschaften des Ladecontrollers werden bei der Auslegung des Leitungsschutzes nicht berücksichtigt.

Ich stimme mit dir in dem Punkt überein, dass ich ungern das dicke Ladekabel spazieren fahre, nur um die Kompatibilität zu diversen Ladesäulen sicherzustellen. Mein Wunsch wäre mit einem einphasigen Typ2 20 A Kabel mit 4 Metern Länge überall laden zu können. Das wäre federleicht und platzsparend. ;)
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Re: Typ-2 Ladekabel im Facelift e-Golf

Beitragvon MaxPaul » Sa 27. Mai 2017, 23:48

Das Ding ist halt, dass über den Ladecontroller alles läuft: Es muss das Ladekabel erkennen (PP), es muss auf dem CP Leiter die Ladebereitschaft des Autos erkennen (Amplitude des PWM Signals), es muss den Duty Cycle für das Auto einstellen was dem maximalen Strom entspricht (Minimalwert aus Kabelkodierung und Absicherung) und es muss die Schütze schalten.

Ich kann mir keinen Fall vorstellen, bei dem alles funktionieren soll, außer die Einstellung des Duty Cycles vom PWM Signal...

Das ist derart unwahrscheinlich, dass ich zu dem Schluss komme: In 99% der Fälle wird ein 20A immer reichen... UNd in dem 1 % wo es doch nicht geh, such ich mir halt ne Schukodose...
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Re: Typ-2 Ladekabel im Facelift e-Golf

Beitragvon Fidel » So 28. Mai 2017, 00:01

Von wegen normgerecht (stand in einem anderen Thread):
Wenn es keine 'große' Ladestation ist, sondern eine einfachere Wallbox mit 32A, dann hat die intern NUR einen Schütz für die 32A und MUSS ein schwächeres Kabel ablehnen. Große Ladestationen haben mehrere getrennt abgesicherte Wege für verschiedene Stromstärken und können deshalb jeweils den zum Kabel passenden Schütz aktivieren.


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Re: Typ-2 Ladekabel im Facelift e-Golf

Beitragvon MaxPaul » So 28. Mai 2017, 01:28

NEIN!

Das 32A Schütz kann natürlich auch 16A schalten... Nochmal ganz langsam:
Es gibt zwei Kommunikationspins auf dem Typ 2 Stecker:
1) PP (Proximity Pilot) - Kabelkodierung (Widerstand zwischen PP und PE)
2) CP (Control Pilot) - Hier wird ein Signal von der Ladesäule erzeugt, in dem von der Ladestation an das Auto der maximale Strom geschickt wird, den das Auto beziehen darf. Somit kann die Säule das Minimum aus Kabelkodierung und ihrer eigenen Absicherung an das Auto schicken. (oder sogar noch den PV Strom dazu nehmen)

Ich habe schon mehrere Jahre in dem Bereich gearbeitet und weiß wie Ladestationen aufgebaut sind. Ich hab mit meinem 20A Kabel bisher auch immer an 32A laden können. Ich hab sogar schon mit 13A Kabeln an 32A geladen... Das ist alles überhaupt kein Problem, weil das einfach genormt ist und das Leichteste an der ganzen Norm das umzusetzen...
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Re: Typ-2 Ladekabel im Facelift e-Golf

Beitragvon PowerTower » So 28. Mai 2017, 01:38

Ich kann deine Gedankengänge schon nachvollziehen. Aber wie begründest du es dann, dass Firmen wie Phoenix Contact solche Funktionen in den Controller einprogrammieren wie "13 A- und 20 A-Stecker/Kabel abweisen"? Das machen die ja nicht aus Spaß und Langeweile und weil es niemand braucht.
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Re: Typ-2 Ladekabel im Facelift e-Golf

Beitragvon eCar » So 28. Mai 2017, 09:31

Ich denke, der Knackpunkt ist nicht eine Fehlfunktion der Ladestation, sondern eine Fehlfunktion des Autos. Angenommen, ein Auto mit 32A Ladegerät lädt mit einem 20A Kabel (2,5mm^2) an einer auf 32A ausgelegten Ladestation. Die Ladestation erkennt das Kabel korrekt und gibt 20A auf das PWM Signal, verhält sich also komplett normgerecht.

Wenn das Auto nun aber eine Fehlfunktion hat und sowohl die Kabelcodierung (PP) als auch das PWM Signal (CP) ignoriert, sondern einfach 32A zieht, könnte es zu Problemen kommen. Eine "perfekte" Ladestation würde bei Erkennen des 20A Kabels sofort auf einen 20A abgesicherten internen Stromkreis umschalten. D.h. die Fehlfunktion des Autos würde dazu führen, dass sofort die Sicherung rausfliegen würde, ergo keine Gefahr.

Eine "einfachere" Ladestation hat i.d.R. jedoch nur einen einzigen Strompfad, der in diesem Fall mit 32A abgesichert wäre, da die gesamte Ladestation auf 32A ausgelegt ist. Dieser Fall wäre dann tatsächlich gefährlich, denn das dünne 20A Kabel würde dauerhaft mit 32A belastet werden, was im allerschlimmsten Fall zu einem Brand führen könnte.

Wenn das Kabel auf den maximalen Ladestrom des jeweiligen Autos ausgelegt ist, kann es natürlich niemals zu einer gefährlichen Situation kommen. Doch leider kann die Ladestation das nicht wissen und daher gibt es wohl einige wenige Ladestationen, die ausschließlich 32A Kabel akzeptieren, wenn sie intern ausschließlich mit 32A abgesichert sind.

Der Phoenix Contact hat übrigens die optionale Funktion "Overcurrent Detection". Wenn ein Zähler angeschlossen ist, überwacht er damit die tatsächlichen Ladeströme und bricht den Ladevorgang automatisch ab, wenn sich das Auto nicht an das PWM Signal hält.

Kleine Frage am Rande:
Hier war von 13A Kabeln die Rede. Wo gibt es diese eigentlich zu kaufen? Gerade bei mehrphasig ladenden Autos wie dem neuen e-Golf fände ich diese interessant, da man den Querschnitt des Kabels weiter reduzieren (1,5mm^2) und damit die Handlichkeit erhöhen könnte. Hab nur bisher nirgendwo welche gefunden...
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Re: Typ-2 Ladekabel im Facelift e-Golf

Beitragvon iOnier » So 28. Mai 2017, 09:47

MaxPaul hat geschrieben:
Das 32A Schütz kann natürlich auch 16A schalten...

Sigh ...

Natürlich kann es das. Fidel hat das etwas "verkürzt" dargestellt.

Eine "voll ausgebaute" Ladestation sollte alle 3 Standard-Leistungen* unterstützen: 13 A, 20 A und 32 A (63 A ist AFAIK nur für fest angeschlagene Ladekabel vorgesehen).
* Für die Pedanten: korrekt natürlich Strom und nicht Leistung, aber da die Spannung festgelegt ist ...

Damit die Ladestation das "normgerecht" für jedes Kabel tun kann, muss sie über 3* 3 Sicherungen verfügen: für jede der 3 Leistungsstufen muss 1 Sicherung pro Phase vorhanden sein. Entsprechend müssen dann auch 3 Schütze eingebaut sein.

=> Wird ein auf 13 A kodiertes Kabel angeschlossen, dann schaltet die Ladestation eine Verbindung von den 13 A Sicherungen auf die Typ2-Buchse.

=> Wird ein auf 20 A kodiertes Kabel angeschlossen, dann schaltet die Ladestation eine Verbindung von den 20 A Sicherungen auf die Typ2-Buchse.

=> Wird ein auf 32 A kodiertes Kabel angeschlossen, dann schaltet die Ladestation eine Verbindung von den 32 A Sicherungen auf die Typ2-Buchse.

Hintergrund: im Fehlerfall (Kurzschluss im Auto - das muss kein "vollständiger" Kurzschluss sein, es können durchaus technische Fehler vorkommen, die dazu führen, dass "nur" ein deutlich zu hoher Strom, aber kein "Kurzschlussstrom" fließt) wäre ein 13 A Kabel mit einem Strom, den 20 A Sicherungen noch zulassen, bereits überfordert und es könnte überhitzen: Brandgefahr, Verletzungsgefahr.

Normgerecht darf eine Ladestation daher bei Kabeln, deren Kodierung unter der minimalen Absicherung der Ladestation liegt, das Laden nicht zulassen.

Einfache Ladestationen haben nur eine Absicherung, die ihrer maximalen Leistungsfähigkeit (und natürlich der max. Anschlussleistung am Anschlussort) entspricht. Sie können dann nicht auf eine kleinere Absicherung umschalten und müssen in dem Fall das Laden verweigern.

Und, ja, solche Ladestationen gibt es auch (noch) im öffentlichen Raum (ich kenne persönlich keine, aber man liest immer wieder davon).

Also:

=> eine "32 A only" Ladestation verweigert das Laden mit 13 A und 20 A Ladekabeln.

=> eine "20 A only" Ladestation verweigert das Laden mit 13 A Ladekabeln (32 A Ladekabel sind kein Problem, sollte tatsächlich im Fehlerfall ein solcher Strom gezogen werden fliegen eh die in der Ladestation eingebauten 20 A Sicherungen)

=> eine "13 A only" Ladestation lässt das Laden mit allen normgerechten Ladekabeln zu (s0 A und 32 A Ladekabel sind kein Problem, siehe oben).

Diese Standardisierung stellt sicher, dass im Fehlerfall "es fließt ein zu hoher Strom" die komplette Leitung bis zum Auto korrekt abgesichert ist.

Sie stellt aber nicht sicher, dass der Endanwender in jedem Fall an jeder Ladestation auch tatsächlich laden kann. Dafür ist der Anwender selbst zuständig, indem er das passende Ladekabel einsetzt. Und das ist nun mal das 32 A Ladekabel, auch für Autos, die diesen Strom im Normalfall nie abrufen werden.
Gruß
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Re: Typ-2 Ladekabel im Facelift e-Golf

Beitragvon berrx » So 28. Mai 2017, 10:30

Damit die Ladestation das "normgerecht" für jedes Kabel tun kann, muss sie über 3* 3 Sicherungen verfügen


Bist du dir da sicher? Ich kann mir nicht vorstellen dass eine normale Lade Säule mit zwei Anschlüssen Typ 2 18 Sicherungen verbaut hat. Es wird sicherlich ein Schutzschalter vorhanden sein. Der Rest wird aber alles elektronisch geregelt und überwacht oder bei überlasst abgeschaltet. Sonst müsste ja wenn mal ein LS raus fliegt einer hinfahren und ihn wieder einschalten. Neh das geht kann ich mir nicht vorstellen. Ich könnte mir auch vorstellen dass eine Lade Säule nur einmal mit 63A abgesichert ist und dahinter gar nichts mehr. Hier wird dann alles über Schütze und Elektronik geregelt.

Und somit ist es nicht notwendig dass 20 A Kabel extra ab zu sichern. Eine elektronische Strombegrenzung sorgt dafür dass das Kabel nicht überlastet wird. Und im schlimmsten Falle des Kurzschluss kommt es immer auf den Kurzschluss-Strom an und das geht auch mit einem solchen Kabel. Ein Notebook Netzteil hat auch nur 0,75 mm2 und wenn das kurz schließt fliegt auch die 16 A Sicherung raus.
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Re: Typ-2 Ladekabel im Facelift e-Golf

Beitragvon iOnier » So 28. Mai 2017, 11:19

berrx hat geschrieben:
Damit die Ladestation das "normgerecht" für jedes Kabel tun kann, muss sie über 3* 3 Sicherungen verfügen
Bist du dir da sicher? Ich kann mir nicht vorstellen dass eine normale Lade Säule mit zwei Anschlüssen Typ 2 18 Sicherungen verbaut hat.

3*3 ist bei mir 9 :-)
Der 4. Standard wären 63 A, aber das hat eine "normale" Ladesäule nicht.
Es wird sicherlich ein Schutzschalter vorhanden sein. Der Rest wird aber alles elektronisch geregelt und überwacht oder bei überlasst abgeschaltet. Sonst müsste ja wenn mal ein LS raus fliegt einer hinfahren und ihn wieder einschalten.

Ich schrub auch nirgends, dass es "klassische" Leitungsschutzschalter oder gar Schmelzsicherungen sein müssen, wo dann tatsächlich jemand hinfahren müsste. Ich schrieb von "Absicherung". Und, ja, wenn es einen "state of the art" gibt wie man das zuverlässig über ein elektronisches Gerät machen kann wäre das sicher auch normgerecht. Ist dann halt eine Abwägung zwischen Kosten und Sicherheit.

Fakt ist aber offensichtlich auch, dass es einfache Ladesäulen gibt, die über keine derartige abgestuft schaltbare Stromsicherung verfügen - und dann geht's eben nicht mit dem "zu schwachen" Kabel.
Und im schlimmsten Falle des Kurzschluss kommt es immer auf den Kurzschluss-Strom an und das geht auch mit einem solchen Kabel.

Wie ich schon schrieb ist der "richtige" Kurzschluss ja genau nicht der "schlimmste" Fall. Der schlimmste Fall ist tatsächlich dann gegeben, wenn z.B. an einer Scheuerstelle die Isolation gerade so weit durch ist, dass z.B. neben dem Ladestrom von 16 A noch weitere 16 A über das Kabel fließen. Die 32 A Absicherung würde das tolerieren. Wer garantiert, das es mit dem 20 A Kabel dann keine Probleme gibt wenn länger 32 A drüber fließen? Und das liegt im öffentlichen Raum frei verlegt von Ladesäule zu Auto.
Ein Notebook Netzteil hat auch nur 0,75 mm2 und wenn das kurz schließt fliegt auch die 16 A Sicherung raus.

Es ist ein Unterschied, was Du in Deinem privaten Bereich machst und was im öffentlichen Bereich von Verantwortlichen geplant passiert. Wer hier verantwortlich war für die Planung des Standards mochte offenbar derartige Risiken nicht eingehen. Was Du zu Hause an Risiken eingehen magst und was Deine Feuerversicherung im Zweifel daraus macht ist Privatsache zwischen Dir und der Versicherung. Auch hier sind nebenbei bemerkt im ungünstigen Fehlerfall "Überströme" möglich, die zum Brand führen können ohne dass die Sicherung "fliegt".
Gruß
Werner
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