Frage zum Drehstromladen

[steffen-e]

Hallo liebe Gemeinde,

ich beschäftige mich nun bereits seit ein paar Jahren mit der Elektromobilität und obwohl ich mich in vielen Bereichen bereits "schlaulesen" konnte, gibt es doch einen Bereich der immer noch etwas trüb ist.
Dieser Bereich ist die Drehstromladung.
Wie mein Username schon erahnen lässt, bin ich Elektrotechnikstudent und das Thema Drehstrom wird bereits behandelt.

Das Drehstromnetz besteht aus 3 Phasen mit denen wir 230V(zu N), allerdings auch 400V(zwischen den Phasen) abnehmen können.
Nach ein paar Rechnungen zeigte sich, dass die Ladeleistung der e-Autos von 11/22kW durch Nutzung von 16/32A und 230V zustande kommt(3*230V*Stromstärke).
Ich frage mich nun, weshalb bei solch hohen Ladeleistungen nicht die vorhandenen 400V genutzt werden.
Wahrscheinlich übersehe ich da einfach etwas, nur finde ich diesen Denkfehler nicht.
Bei 400V wäre mit 16A fast eine Verdopplung der 11kW möglich(nämlich 19,2kW).

Kann mir da vielleicht jemand etwas zu sagen?

Über Antworten würde ich mich freuen.

Mit freundlichen Grüßen

e-Student

[Frank]

Im wievielten Semester studierst Du Elektrotechnik?

[fabbec]

Wie du schon bemerkt hast laden alle eAutos L gegen N drei wie auch einphasig

Somit muss der Lader im Fzg einen kleinen Eingangs Spannungsbereich haben 230V Ca. +-10%

[mlie]

Mach dich mal zu Strangstrom und Strangspannung schlau, dann wirst du deinen kleinen Denkfehler erkennen. Bedenke, dass bei 400V dreieck jede Phase sozusagen doppelt benutzt wird...

[Schnarchlader]

Bei 400V wäre mit 16A fast eine Verdopplung der 11kW möglich(nämlich 19,2kW).

Das ist einfach falsch.

Ob Stern oder Dreieck ist Wurst. Aendert an der Leistung nichts.
Wenn Du mit den 400V rechnen moechtest dann mit Wurzel(3): 400V x 1.7 x 16A

Hoffe 1.Semester...?

[bm3]

Ganz einfach ist es nicht, wenn an einem Drehstromanschluss dreiphasig nach N geladen (belastet) wird und jede Phase mit gleicher Leistung belastet wird fließt im Nulleiter kein Strom, auf jeder Phase trotzdem zum Beispiel 16A, da kommt die Sternschaltung also dann für den Fall einer gleichmäßigen Belastung der Phasen einer Dreieck-Beschaltung der Phasen gleich mit der der N-Leiter ebenfalls nicht strombelastet wird.
Ich bin zwar schon eine ganze Zeit da raus, aber ich denke dass physikalisch für diese Bedingung zwischen den beiden Beschaltungsarten kein Leistungsunterschied bei der Belastbarkeit von Dosen / Leitungen besteht.
Das hängt mit den Phasenverschiebungen der verschiedenen Ströme zusammen die sich entsprechend auf jeder Phase addieren/subtrahieren. Ob nun 400V zwischen den Phasen oder 230V zwischen einer Phase und N-Leiter bleibt sich für die Betrachtung der maximal entnehmbaren Leistung (bei 3 gleichmäßg belasteten Phasen) für den maximalen Phasenstrom dann egal.

Viele Grüße:

Klaus

editiert:

Schnarchlader war schneller.
Vorteile bei der Leistungsentnahme bringen Drehstromanschlüsse wenn man sie nicht komplett sondern beispielsweise nur die 400V zwischen zwei Phasen ausnutzt. Bei gleich hohem Phasenstrom geht dann mehr Leistung.

[Berndte]

Und um hier das Niveau noch mehr zu heben werfe ich noch mal einen B6 Brückengleichrichter mit IGBT in den Raum.
Hier mal ein wenig rumgoogeln und schon ist der e-Student im ersten Semester gut beschäftigt

[PowerTower]

Es gibt Ladegeräte die mit 400 V arbeiten. Zum Beispiel wäre hier das Zivan NG5/7/9 zu nennen, welches nicht mal einen Anschluss für den Neutralleiter besitzt. Bei eingangsseitig 16 A kommen aber nur rund 8 kW Wirkleistung am Akku an. Dies resultiert hauptsächlich aus der miesen (nicht vorhandenen?) Blindleistungskompensation. cos phi irgendwas um 0,8.

Nachteil dieser Lösung: einphasiges Laden ist nicht möglich.

[steffen-e]

Hallo alle zusammen,

erst mal vielen Dank für die zahlreichen Antworten.
Ich habe ja schon fast erahnen können, dass ich um abfällige Kommentare in Richtung "hoffentlich 1. Semester" nicht herumkommen werde.
ich weiß nicht, ob diejenigen selber studiert haben, und wenn ja, ob es Elektrotechnik war, aber bei uns beginnt Drehstromtechnik im dritten Semester .
Wie ich bereits geschrieben habe ist das Thema noch etwas abstrakt, was auch der Grund dafür ist, dass ich diesen Thread eröffnet habe.Ich möchte mein Verständnis in dem Bereich erweitern.... Soviel dazu.

Mach dich mal zu Strangstrom und Strangspannung schlau, dann wirst du deinen kleinen Denkfehler erkennen. Bedenke, dass bei 400V dreieck jede Phase sozusagen doppelt benutzt wird...

Strangstrom/-Spannung ist mir ein Begriff. Mit Doppelbelastung meinst du sicherlich, dass z.B. zwischen L1 und L2 ein Strom fließt und zwischen L3 und L1 ebenfalls("Doppelbelastung" von L1).
Daran habe ich auch schon gedacht, mal sehen ob mir das hilft. Vielen Dank für deine Antwort

Bei 400V wäre mit 16A fast eine Verdopplung der 11kW möglich(nämlich 19,2kW).

Das ist einfach falsch.

Ob Stern oder Dreieck ist Wurst. Aendert an der Leistung nichts.
Wenn Du mit den 400V rechnen moechtest dann mit Wurzel(3): 400V x 1.7 x 16A

Hoffe 1.Semester...?

Mein Beispiel ist deiner Meinung nach falsch, das ist ja soweit in Ordnung. Es wäre aber ganz nett, wenn du dann mal erläutern würdest, was der Verkettungsfaktor(Wurzel 3) in der Rechnung mit 400V zu suchen hat.
Der Verkettungsfaktor ist bei 400V doch bereits berücksichtigt: 230V*1,73=400V.
Deine Rechnung mit 400V*1,73 ergibt eine Spannung von ca. 693V. Die Spitzenspannung zwischen zwei Phasen beträgt ca. 566V und selbst die Spitze-Spitze-Spannung liegt mit 650V noch weit unter dem Wert deiner Formel.
Für mich nicht nachvollziehbar, vielleicht kannst du da ja mal drauf eingehen.

[...]
Das hängt mit den Phasenverschiebungen der verschiedenen Ströme zusammen die sich entsprechend auf jeder Phase addieren/subtrahieren. Ob nun 400V zwischen den Phasen oder 230V zwischen einer Phase und N-Leiter bleibt sich für die Betrachtung der maximal entnehmbaren Leistung (bei 3 gleichmäßig belasteten Phasen) für den maximalen Phasenstrom dann egal.
[...]

Genau das ist der Punkt an dem ich noch nicht ganz durchsteige. Ist denn der Anteil an Blindleistung so hoch, dass dadurch eine 230V Ladung effektiver ist? Ich kann es mir ehrlich gesagt nur schwer vorstellen(lasse mich aber gerne eines besseren belehren ).
Von symmetrischer Last bin ich grundsätzlich ausgegangen, um es nicht unnötig kompliziert zu machen.

Es gibt Ladegeräte die mit 400 V arbeiten. Zum Beispiel wäre hier das Zivan NG5/7/9 zu nennen, welches nicht mal einen Anschluss für den Neutralleiter besitzt. Bei eingangsseitig 16 A kommen aber nur rund 8 kW Wirkleistung am Akku an. Dies resultiert hauptsächlich aus der miesen (nicht vorhandenen?) Blindleistungskompensation. cos phi irgendwas um 0,8.

Nachteil dieser Lösung: einphasiges Laden ist nicht möglich.

8kW im Akku klingt nicht so klasse. Man muss allerdings unterscheiden, ob es das NG5, NG7 oder NG9 ist(10,14 oder 18A).
Was den Wirkungsgrad einiger Onboardladegeräte angeht, habe ich da aber auch schon von einem Wirkungsgrad um 70% gelesen(wenn ich mich nicht irre). Da bin ich aber kein Fachmann.

[Elektrofix]

Wie du schon bemerkt hast laden alle eAutos L gegen N drei wie auch einphasig
Somit muss der Lader im Fzg einen kleinen Eingangs Spannungsbereich haben 230V Ca. +-10%

Sorry, das ist so falsch.
- Ein Drehstromlader wird mit einer Art B6U-Brückengleichrichter laden, um die Akkuspannung besser erreichen zu können und weniger Brummspannung zu haben; das erhöht den Wirkungsgrad. Den N braucht der Lader dazu nicht.
- Ein Einphaselader wird einen B4-Brückgleichrichter benutzen und dadurch eine kleiner DC-Effektivspannung erreichen.


Û Drehstrom = 400V*Wurzel(2) = 565 Vs
Û Lichtstrom = 230V*Wurzel(2) = 325 Vs
Also müssen die Gleichrichter einen größeren Spannungsbereich als 230V +-10%