Warum ist DC Ladung eigentlich schneller?

Warum ist DC Ladung eigentlich schneller?

Beitragvon spielezocker » Fr 1. Apr 2016, 21:58

Hallo alle zusammen!

Ich beschäftige mich seit längerem mit Elektrofahrzeugen und Schnellladestationen weil ich diese im zuge einer Diplomarbeit anschaffen muss. Mir ist nun aber leider da ich weder Elektrotechniker noch Elektroniker bin und auch im Netz nicht verwertbares gefunden habe völlig unklar warum eigentlich die Ladung mit DC sei es Chademo oder CCS um so viel schneller geht als mit AC. und dies einfach so hinzunehmen ist mir zu wenig.

Meine laienhafte Erklärung wäre : Man kann in einer externen Ladestation einfach eine "bessere/stärkere" Gleichrichter Elektronik unterbringen.

lg
Alex
spielezocker
 
Beiträge: 2
Registriert: Fr 1. Apr 2016, 21:49

Anzeige

Re: Warum ist DC Ladung eigentlich schneller?

Beitragvon geko » Fr 1. Apr 2016, 22:05

50 kW per CCS/CHAdeMO sind nun einmal mehr als 11/22 kW per Typ 2 oder 3,6 kW per Schuko.

Das gilt aber nur nur bis rund 80% vollem Akku, danach wird die Ladepower signifikant gedrosselt. Das Vollladen auf 100% ist bei CCS/CHAdeMO nicht mehr so viel schneller wie das Aufladen auf 80%.
BMW i3 BEV (94Ah) | Tesla Model ≡ reserviert | Hyundai KONA reserviert (Sangl #32)
geko
 
Beiträge: 1194
Registriert: Sa 12. Mär 2016, 08:27
Wohnort: München

Re: Warum ist DC Ladung eigentlich schneller?

Beitragvon umberto » Fr 1. Apr 2016, 22:09

Deine Erklärung paßt.

Unser Stromnetz ist Wechselstrom (AC). Der Akku braucht aber Gleichstrom (DC). D.h. der Wechselstrom aus dem Netz muß an irgendeiner Stelle gleichgerichtet werden. Je mehr Leistung der Gleichrichter hat, desto größer wird er in der Regel und muß auch gekühlt werden.

Das braucht Platz und wiegt entsprechend. Deswegen soll die Technik in die Ladestation. Nachteil: die Ladestation wird dadurch teuer (eine Wechselstrom-Ladestation ist Stand heute eine Größenordnung billiger und viel simpler) und anfälliger für Störungen.

Dadurch, daß der Gleichrichter in der Station ist, kann man diese direkt ans Mittelspannungsnetz anschließen und hohe Leistungen übertragen (bis zu 350 kW wurden genannt, Praxis sind heute 50 kW, bei Tesla bis 120 kW kurzzeitig). Bei AC ist bei 43 kW de facto Schluß, weil das Ladegerät bei höheren Leistungen das Auto "ausfüllt".

Gruss
Umbi
Zoe seit 2013 - Verbrauch ab Zähler mit allem (Ladeverluste) und scharf (Vorheizen) Bild
Benutzeravatar
umberto
 
Beiträge: 3841
Registriert: Mo 1. Okt 2012, 23:08

Re: Warum ist DC Ladung eigentlich schneller?

Beitragvon geko » Fr 1. Apr 2016, 22:13

Moment, die Frage war doch auf die Ladezeit bezogen.

Diese müsste doch bei gleicher Leistung unter AC und DC identisch sein. Oder habe ich nun einen Denkfehler?
Anders: Einen Akku von 5% auf 15% zu laden dauert bei 20 kW AC genauso lange wie bei 20 kW DC (Millisekunden für das Gleichrichten ignoriert), oder?
BMW i3 BEV (94Ah) | Tesla Model ≡ reserviert | Hyundai KONA reserviert (Sangl #32)
geko
 
Beiträge: 1194
Registriert: Sa 12. Mär 2016, 08:27
Wohnort: München

Re: Warum ist DC Ladung eigentlich schneller?

Beitragvon rolandk » Fr 1. Apr 2016, 22:15

ja.

Die Frage ist halt nur, wo gemessen wird.

Roland
rolandk
 
Beiträge: 4083
Registriert: Sa 21. Sep 2013, 22:10
Wohnort: Dötlingen

Re: Warum ist DC Ladung eigentlich schneller?

Beitragvon TimoS. » Fr 1. Apr 2016, 22:16

spielezocker hat geschrieben:
Meine laienhafte Erklärung wäre : Man kann in einer externen Ladestation einfach eine "bessere/stärkere" Gleichrichter Elektronik unterbringen.

Genauso ist es. Der Akku wird logischerweise immer mit Gleichstrom geladen. An einer AC Ladestation kommt der interne Gleichrichter des Fahrzeugs zum Einsatz. Wo bei es dabei große Unterschiede gibt was die Hersteller einbauen. Den Smart bekam man mit bis zu 22kW separatem Gleichrichter. Der Zoe nutzt den sowieso im Fahrzeug vorhandenen Inverter/Gleichrichter des Motors und kann damit ebenfalls 22kW (43kW in der alten Version) gleichrichten. VW und BMW sparen sich einen ordentlichen Gleichrichter (nur 3,7KW bzw. 7,2KW) und schieben das Gleichrichten höherer Leistung auf die Stationen. An einer DC Station fließt der Ladestrom vorbei am internen Gleichrichter direkt in den Akku.
VW e-up! seit Juli 2014; PV-Anlage mit 10kWp seit Juni 2013; Tesla Model ☰ reserviert
Benutzeravatar
TimoS.
 
Beiträge: 881
Registriert: Fr 18. Apr 2014, 19:33

Re: Warum ist DC Ladung eigentlich schneller?

Beitragvon spielezocker » Fr 1. Apr 2016, 22:22

geko hat geschrieben:
Moment, die Frage war doch auf die Ladezeit bezogen.

ich hab mich hier unglücklich ausgedrückt. Ich hätte fragen müssen ob man die höheren Ladeströme fürs schnellere Laden einfach mit leistungstärkeren Wandlern hinbekommt.


Besten Dank an alle für die rasche Beantwortung.
lg
spielezocker
 
Beiträge: 2
Registriert: Fr 1. Apr 2016, 21:49

Re: Warum ist DC Ladung eigentlich schneller?

Beitragvon umberto » Fr 1. Apr 2016, 23:59

spielezocker hat geschrieben:
einfach mit leistungstärkeren Wandlern hinbekommt.


Oder mit mehreren zusammengeschalteten. In einem Tesla Ladeanschluß stecken 11 identische Ladegeräte - im Auto nur eines oder zwei je nach Ausstattung.

Gruss
Umbi
Zoe seit 2013 - Verbrauch ab Zähler mit allem (Ladeverluste) und scharf (Vorheizen) Bild
Benutzeravatar
umberto
 
Beiträge: 3841
Registriert: Mo 1. Okt 2012, 23:08

Re: Warum ist DC Ladung eigentlich schneller?

Beitragvon Kelomat » So 3. Apr 2016, 09:21

spielezocker hat geschrieben:
geko hat geschrieben:
Moment, die Frage war doch auf die Ladezeit bezogen.

ich hab mich hier unglücklich ausgedrückt. Ich hätte fragen müssen ob man die höheren Ladeströme fürs schnellere Laden einfach mit leistungstärkeren Wandlern hinbekommt.
lg


Ja das ist möglich! Allerdings ist dann irgendwann der Akku der Limitierende Faktor. Bei meinem Nissan Leaf z.B. hat der Akku 24kWh Speichervermögen. Jetzt werden am Chademo max. 50kW "hinein gepresst" Das ist für einen Akku auch kein Kinderspiel.

Würde man so etwas z.B. mit einem Bleiakku machen, würde er dir einfach um die Ohren fliegen. Den solltest du bei z.B. 24kWh Speichervermögen mit max. 2,4kW laden. Nur so als Vergleich.

Wenn die Akkus besser werden, was ja ständig passiert, kann auch die Ladeleistung erhöht werden.

Grundsätzlich ist eine DC Ladestation nicht einfach nur ein Gleichrichter sondern ein externes Ladegerät, das auch dementsprechend größer ausfallen kann. Die Auto internen Ladegeräte sind in der Regel klein dimensioniert. Ausnahme: Renault Zoe R210 hat ein 43kW Ladegerät an Bord.

Es gibt noch einen Unterschied zwischen Internen und Externen Ladegeräten. Es wird normalerweise die Leistung angegeben, die über den Stecker ins Auto gelangt.
Also bei DC Ladern kommt die volle Leistung in den Akku, bei AC Ladern muss man noch die Verluste der Umwandlung abziehen.
Dateianhänge
Laden.JPG
Hauptauto: Nissan Leaf 2012er mit isolierter Heizung
Zweitauto (Von meiner Frau): Citroen Saxo Elektro mit Lithiumakkus
Sonst keine fossile Dreckschleuder zur Fortbewegung ;)

Strom kommt von der PV-Anlage ca. 15kW mit Speicher im Keller
Benutzeravatar
Kelomat
 
Beiträge: 1551
Registriert: So 12. Mai 2013, 17:28
Wohnort: Kärnten - Rosental

Re: Warum ist DC Ladung eigentlich schneller?

Beitragvon AbRiNgOi » So 3. Apr 2016, 10:07

Hi,
Erst einmal ein großes Lob an alle, das Thema nschaulich auc für nicht Elektrotechniker rüber gebracht zu haben. Zwei Dinge zur Ergänzung:

Heute begrenzt der Akku die Leistung am meisten, weil sowohl 50kW DC als auch 43kW AC sind für alle Akkus um 20kWh zu viel. Der moderne Akku verträgt sogenannte 2C, also die Doppelte Leistung wie seine Kapazität. Da der ZOE Akku in Wirklichkeit 26kWh hat, kann dieser die 43kW länger schlucken als ein DC Ladender BMW oder VW. Das aber hat nix mit dem Thema warum DC Ladung schneller it zu tun, aber weil eben der Akku begrenzt, kann es schon einmal sein, das die ZOE schneller mit 43kW AC auf 95% ist als der daneben stehende BMW an 5okW DC.

Die Konstante 2C wird sich aber in absehbarer Zeit nicht ändern, ein Akku wird also auch in Zukunft nicht unter einer halben Stunde geladen sein. Aber dann speilt DC sein volles Potential aus, schon heute ist Chademo auf 100kW spezifiziert und CCS sogar noch höher. Nur solange kein Fahrzeug auf dem Markt ist, mit Akkus über 30kWh, macht eine stärkere Ladesäule keinen Vorteil mehr. Aber dann ist DC auf jeden Fall schneller. Und so weit in die Zukunft müssen wir gar nicht schauen, weil das Auto das aus der Zukunft kam (Tesla) kann heute an DC schon bis zu 150kW laden. Natürlich nur, wenn der Akku mindestens 75kWh groß ist, also wieder die schöne Naturkonstante 2C. Und bei Tesla sieht man sofort, dass DC schneller sit, weil an 22kW AC geht zwar auch, aber.... stunden später.

Ich würde die Frage daher so beantworten: DC ist schneller weil größere Leistungen im Gleichrichter an der Straße möglich sind als im Gleichrichter des Fahrzeuges. Heute sehen wir den Unterschied nur bei Tesla, alle anderen Fahrzeuge kämpfen mehr mit dem Akku als mit dem Ladegerät.

PS: noch eine persönliche Meinung: Ich glaube wenn wir bis 50kWauf AC gebleiben wären, hätten wir einen billigeren Einstieg in die Ladeinfrastruktur gehabt, und all die Diskussionen über die Finanzierung und teuere Tarife wären gar nicht erst auf gekommen. Wenn all die jetzt so teuer herumstehenden DC Lader beim Aufrüsten auf 100kW neu bezahlt wrden müssen war es der größte Schuss ins Knie der Automobilindustrie. In 10 Jahren wollen wir alle 150kW laden (mindestens) und wer soll jetzt die 50kW Kisten zahlen? Ja, DC ist ist die Zukunft, macht aber bei 50kW keinen Sinn.
ZOE Live seit 7/2013, neues Ladegerät bei 60.500km
AHK legal Typisiert seit 18.07.2017
Zwischenstand: 70.000 km nach über 4 Jahren Bild
Benutzeravatar
AbRiNgOi
 
Beiträge: 2832
Registriert: Do 27. Jun 2013, 17:43
Wohnort: Guntramsdorf (bei Wien)

Anzeige

Nächste

Zurück zu Ladesäulen / Status

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

Wer ist online?

Mitglieder in diesem Forum: 0 Mitglieder und 3 Gäste