Messwerte NRGkick, Juice Booster 2, Tesla UMC

Alles rund ums Elektroauto-Laden / Ladeboxen / Ladegeräte

Messwerte NRGkick, Juice Booster 2, Tesla UMC

Beitragvon Volker.Berlin » Sa 8. Apr 2017, 21:10

Die vielfachen Diskussionen über "die beste Ladebox" werden in diesem Forum -- u.a. hier -- stets sehr engagiert geführt, fußen jedoch vielfach auf Hören-Sagen oder Glauben. Andreas Stoye, Inhaber von PaechElektro, und ich haben uns heute den größten Teil des Tages damit vertrieben, mobile Ladeboxen mit Fehlerströmen zu malträtieren, um die Diskussion mit ein paar Fakten zu beleben. :)

[Werbeblock] Seit Andreas mir geholfen hat, gegen etliche Widerstände eine Wallbox auf meinem Tiefgaragenstellplatz zu installieren, verbindet uns das Interesse, die Emobilität nicht "irgendwie" voran zu bringen, sondern so, dass sie auch für Otto Normalverbraucher und Lieschen Müller bequem und sicher zu handhaben ist. Andreas hat sich mit seinem Betrieb inzwischen auf die Installation von Ladestationen spezialisiert und hat unter anderem bei der BVG (Berliner Verkehrsbetriebe) dutzendweise Ladestationen installiert. Er selbst fährt seit 2013 eine Renault Zoe. [/Werbeblock]

Hier nun zunächst die versprochenen Fakten:
:arrow: Alle Daten und Messergebnisse in einer Google Tabelle

Und hier die wichtigsten Ergebnisse zusammengefasst:
Ladeboxentest.PNG


Hintergrund

Eine "mobile Wallbox" ist ein wandelnder Widerspruch. Eine Wallbox gehört eigentlich fest installiert an die Wand, wie der Name schon sagt. Zur Installation gehört die entsprechende Anordnung der Infrastruktur, insbesondere der FI-Schutzschalter. Jede moderne Hausinstallation verfügt über einen FI Typ A, der AC-Fehlerströme erkennt und höchstens 30 mA höchstens 300 ms lang zulässt. Diesen Werte gelten als für den Menschen unbedenklich. Das genügt für alle haushaltsüblichen Anwendungen, denn dort können konstruktionsbedingt nur AC-Fehlerströme auftreten.

Zur Erinnerung: AC - Alternating Current - Wechselstrom. DC - Direct Current - Gleichstrom.

Beim Laden eines Elektro-Autos können allerdings auch DC-Fehlerströme auftreten, die ein FI Typ A nicht erkennen kann. Auch diese dürfen 30 mA nicht überschreiten, damit sie dem Menschen nicht gefährlich werden können. Dafür eignet sich zum Beispiel ein FI Typ B, der sowohl AC- als auch DC-Fehlerströme erkennt und entsprechend auslöst. Hier ist aber die fachgerechte Installation entscheidend: Ein FI Typ A, der die Hausinstallation schützen soll, darf nicht vor einem FI Typ B verbaut sein, der die Ladestation absichert, denn auch unbedenkliche DC-Fehlerströme unterhalb von 30 mA können den FI Typ A "erblinden" lassen: Auch zulässige DC-Fehlerströme, auf die der FI Typ B (korrekterweise) nicht anspricht, können den FI Typ A in die Sättigung bringen, was zur Folge hat, dass er nun auch keine AC-Fehlerströme mehr erkennt und die Hausinstallation nicht mehr schützen kann.

(EDIT 10.4.2017, siehe meine Antwort auf den Beitrag von Lokverführer weiter unten.)
In der Regel gibt es also zwei Möglichkeiten, eine Ladebox -- ob mobil oder nicht -- sicher an eine Hausinstallation anzuschließen:
  • Entweder verwendet man einen FI Typ B auf einem separaten Stromkreis. Der FI Typ B schützt vor AC- und DC-Fehlerströmen ab 30 mA. Die übrige Hausinstallation wird von einem FI Typ A gesichert, der nicht von eventuellen DC-Fehlerströmen aus dem E-Auto beeinträchtigt werden kann, weil es sich um getrennte Stromkreise handelt.
  • Oder man schließt die Ladebox an einen Stromkreis an, der bereits von einem FI Typ A gegen AC-Fehlerströme abgesichert wird. Dies ist bei der Verwendung von "mobilen Wallboxen" ein normaler Anwendungsfall. In diesem Fall muss der DC-Fehlerschutzschalter der Ladebox bereits bei 6 mA auslösen. DC-Fehlerströme unterhalb von 6 mA gelten auch in Verbindung mit einem FI Typ A als unbedenklich. Eventuell auftretende höhere DC-Fehlerströme könnten den FI Typ A in seiner Funktion beeinträchtigen. Ein solcher Fehlerstromschutzschalter, der bereits bei DC-Fehlerströmen von 6 mA abschaltet, wird als "FI Typ A EV" bezeichnet.

Alle drei getesteten Ladeboxen erkennen AC-Fehlerströme von 30 mA ohne Probleme und schalten schnell genug, aber nicht zu früh, ab. Diese Funktionalität entspricht einem FI Typ A, der eigentlich in jeder Hausinstallation vorhanden sein sollte. Die Schutzfunktion in der Box wird insofern oftmals redundant sein, ist aber unter dem Aspekt, dass mobile Ladeboxen in der Regel ohne genaue Kenntnis der lokalen Infrastruktur einfach angestöpselt werden, definitiv zu begrüßen. Sehen wir uns nun im Einzelnen an, wie die Kandidaten mit DC-Fehlerströmen zurecht kommen.

Die hier getroffenen Aussagen gelten nur für die konkreten getesteten Geräte! Möglicherweise sind andere Versionen im Umlauf, die andere Eigenschaften aufweisen. Von jedem Gerät hatten wir jeweils nur ein Exemplar vorliegen, alle sind in Privatbesitz, wurden im Handel erworben und wurden nicht modifiziert. Die Seriennummern und weitere Daten zu den getesteten Geräten sind in der oben verlinkten Tabelle vermerkt. Aus Zeitgründen haben wir die meisten Messungen nur einmal durchgeführt. Dadurch, dass wir jeweils positiven und negativen DC-Fehlerstrom gemessen haben, ist bereits eine gewisse Redundanz gegeben. Bei auffälligen Werten haben wir die Messung im Einzelfall wiederholt, in der Tabelle sind dann zwei Werte angegeben.

Tesla UMC

Der Tesla UMC besitzt eine Gleichfehlerstromerkennung, aber das ist auch schon alles. Die Auslöseströme von pulsierenden DC-Fehlerströmen sind viel zu hoch, um einen installationsseitig vorhandenen FI Typ A vor dem Erblinden zu bewahren. Auf langsam ansteigende glatte DC-Fehlerströme reagiert er überhaupt nicht, und auf schlagartig anliegende Fehlerströme viel zu träge. Trotz seiner gut gelösten Adapterautomatik, die die maximal nutzbare Stromstärke sinnvoll beschränkt, ist der Tesla UMC daher mit Vorsicht zu genießen.

Wir können eigentlich nur darauf vertrauen (Spekulation!), dass der Tesla beim Laden konstruktionsbedingt keine DC-Fehlerströme verursachen kann, denn ansonsten wäre nicht auszuschließen, dass die Nutzung des UMC an einer Hausinstallation den dort vorhandenen FI Typ A außer Gefecht setzt und der Rest des Hauses somit nicht mehr zuverlässig gegen AC-Fehlerströme geschützt wäre. Entsprechende Angaben zur Tesla-Ladetechnik liegen mir leider nicht vor.

NRGkick

Der NRGkick wird mit einem integrierten FI (Typ B-Charakteristik) beworben. Dessen Spezifikation erfüllt er auch weitgehend, lediglich bei der Erkennung pulsierender DC-Fehlerströme reagiert er erst auf etwas zu hohe Ströme. Als problematisch ist jedoch -- wie beim Tesla UMC -- anzusehen, dass er DC-Fehlerströme bis 30 mA ungehindert passieren lässt. Solche Fehlerströme sind für Menschen zwar nicht unmittelbar gefährlich, können aber einen vorgelagerten FI Typ A außer Gefecht setzen (s.o.), so dass allfällig auftretende gefährliche AC-Fehlerströme im Rest der Hausinstallation unbemerkt bleiben würden. Im Unterschied zum Tesla UMC wurde der NRGkick nicht für ein bestimmtes Fahrzeugmodell konstruiert und kann sich insofern nicht darauf berufen, dass das Fahrzeug solche Fehlerströme gar nicht produzieren kann.

Wer den NRGkick regelmäßig einsetzt, sollte daher sicherstellen, dass die verwendete Steckdose von der übrigen Hausinstallation getrennt angeschlossen ist. Alles andere kann nur im Ausnahmefall als Notlösung oder Provisorium akzeptabel sein. Wer auf den NRGkick schwört, weil er so "zuverlässig" funktioniert, sollte bedenken, dass man mangelhafte Schutzfunktionen so lange nicht bemerkt, bis man sie gebraucht hätte.

Juice Booster 2

Der Juice Booster 2 ist das einzige Gerät im Test, welches auch ohne genaue Kenntnis der Hausinstallation guten Gewissens eingesetzt werden kann. Der JB2 reagiert -- wenn auch etwas zu träge -- auf DC-Fehlerströme von 6 mA und gewährleistet so die uneingeschränkte Funktionsfähigkeit eines eventuell vorgeschalteten FI Typ A. Zugleich gibt es zumindest bei dem getesteten Exemplar keinerlei Hinweis darauf, dass der JB2 etwa bei Vorliegen eines unkritischen AC-Fehlerstroms zu früh abschalten würde. Im Umkehrschluss bedeutet dass: Wer Probleme hat, mit dem JB2 zu laden, muss in Betracht ziehen, dass das Fahrzeug in unzulässiger Weise Fehlerströme produziert.

Ich bin über dieses Ergebnis sehr froh, da ich mein Gesicht und meinen Namen für die Werbung des JB2 hergegeben habe. Da das Thema ohnehin wieder aufkommen wird, nehme ich es gleich vorweg: Ich werbe nur aus einem einzigen Grund für den JB2, und zwar deshalb, weil ich von dem Produkt überzeugt bin und aus Sicherheitsgründen hoffe, dass möglichst viele Nutzer mobiler Ladeboxen die JB2 einsetzen. Unfälle mir nicht näher bekannter Personen könnten mir natürlich egal sein, aber es schadet einfach dem Ansehen der Emobilität. Als Gegenleistung für mein Testimonial habe ich einen einmaligen Rabatt bekommen, als ich eine JB2 für meine Eltern (Zoe 2015) angeschafft habe. Darüber hinaus bin ich der Firma Juice Technology weder wirtschaftlich noch freundschaftlich in irgendeiner Weise verbunden. Ich selbst besitze außer dem Tesla UMC keine mobile Ladebox.

Da es leider hin und wieder Berichte gab, wonach eine Zoe an einer Juice Booster 2 Probleme bereitete, wollte ich die Gelegenheit natürlich nicht ungenutzt lassen, es selbst auszuprobieren. Andreas hat eine Zoe Baujahr 2013, also mit dem alten Conti-Motor. Inzwischen hat er den zweiten Motor und außerdem das gewisse Software-Update, das die Netto-Kapazität des Akkus erhöht. In dieser Konfiguration haben wir die Zoe mit dem JB2 mit 22 kW von 42% auf 100% geladen. Zumindest in diesem einen Fall, der natürlich keine generelle Gültigkeit für sich beanspruchen kann, hat das tadellos geklappt!

Sonstige Anmerkungen

Während des Tests sind noch ein paar Eigenarten der drei Kandidaten aufgefallen, die für die Praxis aber wohl eher untergeordnete Bedeutung haben. So gibt der Juice Booster 2 als einziger differenziert Auskunft über den aufgetretenen Fehler (RCD DC hat eine eigene LED, RCD AC eine andere, und es gibt weitere, dedizierte LEDs für Überhitzung, fehlende Erdung, Fehler am Anschluss, am Auto oder im Juice Booster 2). Der NRGkick blinkt beim Erkennen eines Fehlerstroms mit allen Lampen, gibt aber auch per App/Bluetooth keine nähere Auskunft über den aufgetretenen Fehler, und der Tesla UMC geht einfach komplett aus.

Um nach dem Auftreten eines Fehlers wieder laden zu können, genügt es beim Tesla UMC, ihn vom Netz zu trennen. Sobald er wieder Strom hat, wird die Ladung fortgesetzt. Der Juice Booster 2 kann am Strom bleiben, besteht aber auf eine vollständige Trennung vom Auto, bevor er bereit ist, wieder in Aktion zu treten. Der NRGkick letztlich hat uns am meisten Arbeit gemacht: Er muss sowohl vom Strom als auch vom Auto komplett getrennt werden. Zudem braucht er ein paar Gedenksekunden, nachdem der Stecker bereits verriegelt ist, bevor das Laden starten kann -- ansonsten geht er sofort in einen Fehlermodus, und alles beginnt von vorn. Wie gesagt, diese Details sind anekdotisch sicherlich interessant, für die tägliche Praxis aber wohl weitgehend bedeutungslos.

Update 10.4.2017: Verweis auf die maßgeblichen Abschnitte in der DIN VDE 0100-722, siehe meinen Beitrag weiter unten.

Update 11.4.2017: Erläuterung zum Versuchsaufbau, siehe meinen Beitrag weiter unten.

Update 24.3.2018: Es gibt ein Update (und eine Lösung) für die Kombination Zoe-Juice Booster 2.
:arrow: ladeequipment/nrgkick-oder-lieber-juice-booster-2-t13440-270.html#p716675
Zuletzt geändert von Volker.Berlin am Sa 24. Mär 2018, 11:06, insgesamt 11-mal geändert.
Benutzeravatar
Volker.Berlin
 
Beiträge: 2316
Registriert: Mi 6. Feb 2013, 19:13

Anzeige

Re: Messwerte NRGkick, Juice Booster 2, Tesla UMC

Beitragvon eIsNext » Sa 8. Apr 2017, 21:26

Volker.Berlin hat geschrieben:
Beim Laden eines Elektro-Autos können allerdings auch DC-Fehlerströme auftreten, die ein FI Typ A nicht erkennen kann.


Ich bn kein gelernter Elektriker, somit muss ich blöd nachfragen: Wenn ich das Ladekabel einstecke, dann liegen meinem Verständnis nach "im Kabel" 230V AC an. Irgendwo in den Tiefen des Autos werden dann AC zu DC gewandelt, korrekt?
Wie können nun auf der AC Leitung solche DC-Fehlerströme auftreten? Es kann ja kaum gleichzeitig AC und DC über die gleichen Leitungen fliessen?
Ioniq Elektro bestellt am 23.12.16 (Sangl Nr.68) - Produziert 21.02.17, Ankunft Bremerhaven 05.04.17, Zulassung 04.05.17, Abholung in Landsberg 17.05.17 :thumb:
Benutzeravatar
eIsNext
 
Beiträge: 511
Registriert: Do 22. Dez 2016, 13:07
Wohnort: Hamburg

Re: Messwerte NRGkick, Juice Booster 2, Tesla UMC

Beitragvon Zoe717 » So 9. Apr 2017, 00:34

Als Laie schließe ich mich dieser guten Frage an.
Euere Französinnen in allen Ehren. Meine Historie: der Panda, der Mazda, der Audi & der Golf. Warum sollten Nichtverbrenner nicht auch männlich sein? Mein Mann & ich sind es ja auch. :mrgreen:
Zoe717
 
Beiträge: 272
Registriert: Do 29. Sep 2016, 09:21

Re: Messwerte NRGkick, Juice Booster 2, Tesla UMC

Beitragvon Poolcrack » So 9. Apr 2017, 09:02

Als Laie kann ich schon mal sagen:
1.) Wenn der AC-DC Wandler nicht galvanisch getrennt ist, kann es zu solchen Rückspeisungen kommen. (https://de.wikipedia.org/wiki/Galvanische_Trennung). M.W. hat die Renault Zoe kein galvanische Trennung, alle anderen E-Autos schon.
2.) Es geht hier auch um den Fehlerfall, das kann z.B. auch ein Folgeschaden eines Unfalls sein oder eine Verkabelung, die gescheuert wurde.

@Volker: Danke für Euren aufwändigen Beitrag zu einer sachlichen Diskussion. :danke:
i3 BEV (SW: I001-17-07-500), BJ 04/2014, LL >93.000 km, Gesamtschnitt 12,8 kWh/100 km netto
Model ≡ r≡s≡rvi≡rt
Mitglied bei Electrify-BW e.V.
Nordkap-Winter-Tour
Benutzeravatar
Poolcrack
 
Beiträge: 2191
Registriert: Sa 31. Mai 2014, 19:34

Re: Messwerte NRGkick, Juice Booster 2, Tesla UMC

Beitragvon Lokverführer » So 9. Apr 2017, 16:09

Warum ist denn die Variante, eine mobile Ladebox und die Hausinstallation an einem gemeinsamen RCD Typ B zu betreiben, nicht sicher?
Klar, in einem Fehlerfall ist dann alles stromlos, die Sicherheit sehe ich jedoch nicht beeinträchtigt.

NRGkick schreibt in der Bedienungsanleitung, dass der Fehlerstromschutz gemäß dem Entwurf der IEC 62752.2 2014 eingestellt wurde. Danach sei auch die Deaktivierung der 6 mA DC Fehlerstromgrenze zugelassen, was Dinitech auch getan hat um ein möglichst störungsfreies Laden zu ermöglichen.
Benutzeravatar
Lokverführer
 
Beiträge: 1361
Registriert: So 11. Mai 2014, 19:50
Wohnort: Oberpfalz

Re: Messwerte NRGkick, Juice Booster 2, Tesla UMC

Beitragvon Volker.Berlin » So 9. Apr 2017, 16:33

Lokverführer hat geschrieben:
Warum ist denn die Variante, eine mobile Ladebox und die Hausinstallation an einem gemeinsamen RCD Typ B zu betreiben, nicht sicher?

Zu dieser Situation habe ich mich doch gar nicht geäußert? Ist wohl in der Praxis eher unüblich, außer wenn man bei sich zu Hause genau für diesen Zweck den RCD umrüstet. Auf den ersten Blick scheint mir das keine schlechte Lösung zu sein, aber wenn Du Deine mobile Ladebox sowieso nur zu Hause betreiben möchtest, kannst Du ja auch eine feste Wallbox nehmen.
Zuletzt geändert von Volker.Berlin am Mo 10. Apr 2017, 10:25, insgesamt 1-mal geändert.
Benutzeravatar
Volker.Berlin
 
Beiträge: 2316
Registriert: Mi 6. Feb 2013, 19:13

Re: Messwerte NRGkick, Juice Booster 2, Tesla UMC

Beitragvon Prius57 » So 9. Apr 2017, 17:12

Beim Juice Booster 2 habe ich das Problem, es gibt ihn nur für Stecker Typ2 und Typ3. Den Typ1 hat man leider vergessen. Hat jemand andere Informationen?
Prius57
 
Beiträge: 3
Registriert: Do 24. Dez 2015, 11:13

Re: Messwerte NRGkick, Juice Booster 2, Tesla UMC

Beitragvon Volker.Berlin » Mo 10. Apr 2017, 09:02

Prius57 hat geschrieben:
Beim Juice Booster 2 habe ich das Problem, es gibt ihn nur für Stecker Typ2 und Typ3. Den Typ1 hat man leider vergessen. Hat jemand andere Informationen?

Da Du mit einem Typ 1 Stecker sowieso nur einphasig laden kannst (Wikipedia), kannst Du den "Ladeziegel" des Herstellers verwenden. Der erfüllt denselben Zweck und die Anschaffung einer teuren mobilen Ladebox kann entfallen.

Wenn es Dir um einfache Bedienung und maximale Sicherheit geht, kannst Du Dir vom Elektrofachmann Deines Vertrauens eine feste Wallbox installieren lassen. Nimm eine ohne fest angeschlagenes Kabel (also mit Typ 2-Dose) und mit Unterstützung für 3 Phasen (11 kW oder mehr). An so einer Box können (auf absehbare Zukunft) alle E-Autos sinnvoll laden, also heute Dein Typ 1-Fahrzeug und morgen vielleicht Dein nächstes E-Auto, oder die Fahrzeuge Deiner Gäste.
Benutzeravatar
Volker.Berlin
 
Beiträge: 2316
Registriert: Mi 6. Feb 2013, 19:13

Re: Messwerte NRGkick, Juice Booster 2, Tesla UMC

Beitragvon Taxi-Stromer » Mo 10. Apr 2017, 11:33

Hier hast Du deinen "Juice Booster" von einem anderen Hersteller mit Typ1: :D

https://www.e-station-store.com/de/trag ... ation.html
e-station_evr1.jpg

Verwende ich (in der 7,4kW-Version) schon seit eineinhalb Jahren, funktioniert bestens!
8-)
Seit 11.11.2015 Leaf Tekna (EZ 3/2015), bisher 64.000 selbst gefahrene (und jeden Einzelnen davon genossenen!) Kilometer! 8-)
7.10.2017: Tachostand 50.000 überschritten.... :D
Benutzeravatar
Taxi-Stromer
 
Beiträge: 1110
Registriert: So 25. Okt 2015, 20:16
Wohnort: Gloggnitz/südl. NÖ

Re: Messwerte NRGkick, Juice Booster 2, Tesla UMC

Beitragvon Lokverführer » Mo 10. Apr 2017, 17:09

Volker.Berlin hat geschrieben:
Zu dieser Situation habe ich mich doch gar nicht geäußert? Ist wohl in der Praxis eher unüblich, außer wenn man bei sich zu Hause genau für diesen Zweck den RCD umrüstet. Auf den ersten Blick scheint mir das keine schlechte Lösung zu sein, aber wenn Du Deine mobile Ladebox sowieso nur zu Hause betreiben möchtest, kannst Du ja auch eine feste Wallbox nehmen.


Deine Aussage war ja, es gäbe lediglich die zwei von dir genannten Möglichkeiten. Dies habe ich widerlegt. Woraus entnimmst du nun jedoch wieder, dass ich den NRGkick nur zu Hause verwenden möchte? Dort lade ich ohnehin so selten, dass sich eine weitere Wallbox nie lohnen würde.

Viel interessanter wäre für mich die Frage, ob es die Norm wirklich zulässt, die 6 mA DC-Fehlerstromgrenze zu deaktivieren.
Benutzeravatar
Lokverführer
 
Beiträge: 1361
Registriert: So 11. Mai 2014, 19:50
Wohnort: Oberpfalz

Anzeige

Nächste

Zurück zu Ladeequipment

 
  • Ähnliche Themen
    Antworten
    Zugriffe
    Letzter Beitrag
  • Ähnliche Artikel im Blog

Wer ist online?

Mitglieder in diesem Forum: 0 Mitglieder und 9 Gäste