1200V Bordnetz?

[phonehoppy]

Die Ladeinfrastruktur nach dem aktuellen CCS-2.0-Standard ist auf 1000 V und 500 A begrenzt, nur wenige PKW gehen momentan über 800 V hinaus, z.B. Lucid. Theoretisch kann also schon mit der heutigen Ladeinfrastruktur mit ca. 500 kW geladen werden. Jetzt einfach ein Auto mit 1200 V Bordnetz auf den Markt zu bringen hätte also das Problem, dass man keine Ladesäulen findet, an denen man das laden kann.

Eine weitere Steigerung wäre sowohl durch eine Erhöhung der Stromstärke als auch durch höhere Spannung möglich. Das für LKW gedachte MCS (Megawatt Charging System) sieht hier momentan eine Spannung von maximal 1250 V und eine Stromstärke von bis zu 3000 A vor, womit Ladeleistungen bis 3,75 MW möglich sind. Für PKW wird man das auf absehbare Zeit aber nicht brauchen.
Man sieht aber an dem Ansatz von MCS auch sehr schön, dass man nicht unbedingt eine hohe Spannung braucht, um hohe Ladeleistungen zu erzielen, sondern dass es auch mit einer Erhöhung der Stromstärke geht. Während beim MCS die Spannung gegenüber CCS nur um 25% erhöht wurde, hat man die Stromstärke versechsfacht. Auch bei Tesla ist man bei den PKW bisher beim 400-V-System geblieben, hat aber eine höhere Stromstärke (ca. 680 A) gegenüber dem CCS-Standard zugelassen, damit können dann Tesla-Autos auch mit über 250 kW laden.

Die Spannung anstatt der Stromstärke zu erhöhen hat aber den Vorteil, dass man zwar mehr Material für die Isolation, aber weniger für die Leiter selbst braucht. Da Isolationsmaterial (Kunststoff) leichter und billiger ist, als Leitermaterial (z.B. Kupfer etc.) spart man damit etwas Kosten und Gewicht beim Bau der Autos und die Kabel an den Ladesäulen sind auch etwas leichter und flexibler. Darum denke ich, wird der Trend auch bei PKW schon noch etwas in Richtung höherer Spannungen gehen.

[AbRiNgOi]

Die Bahn fährt ihre Motoren mit 6000V. Das ist das Optimum bezüglich Kosten/Nutzen.
Ob diese 4000PS Maschinen nun ein Vorbild für den PKW sind oder nicht, ich denke aber bei 800V ist noch lange nicht Schluss.

[Michael_Ohl]

Mit Prognosen würde ich mich in einem Umfeld, das sich so schnell ändert, und in dem wir eigentlich noch in den Kinderschuhen stecken sehr zurückhalten wollen. Niemand weiß was der Markt morgen will, zumal das von sehr vielen nicht technischen Faktoren abhängt. Unser Konsumverhalten ist schon kaum mit Logik zu erklären, so das alle versuche hier im nachhinein oft sehr kläglich erscheinen können.
Eine Entwicklung wie im Computerbereich wo sich Datenspeicher im laufen weniger Jahre von ein paar Kilobyte auf Terabyte entwickelt haben oder Rechenleistungen um von wenigen Floating Point Operationen pro Sekunden in den Petaflop Bereich entwickelt hat ist wohl nicht warscheinlich, nutz ja auch nichts autos zu bauen die schneller als der Schall sind.

mfG
Michael

[Helfried]

Bei 1000 Volt ist eine gesetzliche Schranke, habe ich gelesen.

[Ioniq1234]

Die "Schallmauer" ist 1000V. Wobei man hier die Ladeschlussspannung zuzüglich Tolleranzen im Blick haben sollte. Daher denke ich, dass viel mehr als die 800V Nennspannung nicht so schnell im PKW kommen wird.

Die meisten Elektronikkomponenten sind billig bis 1000V zu bekommen. Auch die Kabel und so weiter. Über 1000V zählt als Hochspannung. Da darf dann nicht mehr jeder "dranrumfummeln".

Ich denke auch im Bus und LKW Bereich wird man sich genau überlegen ob man tatsächlich über 1000V gehen will. Man denkt zwar über 1250-1500V nach, aber ob das tatsächlich irgendwann in der Serie landen wird?

Neben der Hochspannungsgrenze von 1000V hat man ja noch das Problem der Abwärtskompatibilität zu CCS. Also maximal ca. 900V Spannung. Würde man jetzt einen Akku mit über 1000V verbauen, was ohnehin schon zusätzliche Schutzmaßnahmen bedeuten würde, bräuchte man noch einen leistungsstarken DC/DC Wandler im Fahrzeug um an CCS mit wenigstens 300KW laden zu können.

Ist dann auch die Frage ob man das tatsächlich braucht. Die 45min "Zwangspause" eines LKW Fahrer reichen bei 500KW Ladeleistung für 350kWh aus. Und damit kann man locker 4h bis zur nächsten Pause fahren. Und die 500KW bekommt man auch noch mit 800V hin. Wobei das MCS für bis über 1000A ausgelegt werden soll und somit auch 800KW und mehr möglich sind bei 800V.

[Jack-Lee]

Naja, die Entwicklung von Speichern mit der von Motorleistung und Ladeleistung zu vergleichen hinkt schon gewaltig. Wir werden in absehbarer Zeit kein Netz haben, was zig Megawatt-Peaks verkraftet, nur weil jemand meint man muss in 8min anstatt in 30min laden. Zudem sinkt der Nutzen der hohen Ladeleistung immer mehr, je größer sie wird.
3kW -> 20h
30kW -> 2h
300kW -> 12min
3000kW -> 1,2min
Ob man 2Stunden oder 12Minuten läd ist ein riesiger Unterschied, aber ob man nun 12Minuten oder 1,2Minuten läd ist kein allzu großer Benefit mehr. Da zählt es eher, dass die Säulen gut erreichbar, einfach zu bedienen usw. Somit kann man mit dem "drumrum" mehr Zeit raus holen als mit einer Verzehnfachung der Leistung. Ich sehe das Ende der (sinnvollen) Fahnenstange bei etwa 10-15min Ladezeit und da sind wir schon fast.

[AbRiNgOi]

Die 1000V Grenze kommt aus der Wechselstrom Welt, bei DC ist die Grenze bei 1500V. Das erklärt vielleicht die Ideen zu LKWs.
Welche Isolationswerte die Bauteile haben, steht auf einem anderen Blatt, unterliegen aber keinen Normen. Wenn man den Isolator für 1000V AC auslegt, dann ja nicht für den 1000V Effektivwert sondern für den höheren Maximalwert den die Spannung am obersten Bogen des Sinusförmigen Verlaufs hat.

Da wir aber im Fahrzeug von Hochvolt sprechen und nicht von Hochspannung (oder Mittelspannung) gilt die 60V - 1500V. Alles darunter ist Niedervolt (darunter fällt auch der 48V mild-Hybrid)
In der Raumfahrt fängt Hochvolt schon bei 120V an... aber das ist eine andere Geschichte.
Und: es heißt ja auch HV Schein und nicht Hochspannungsschein... Weil ein Mechaniker mit HV Ausbildung darf noch lange nicht einen Verteilerschrank mit >1000V AC öffnen.

[phonehoppy]

Ich denke auch im Bus und LKW Bereich wird man sich genau überlegen ob man tatsächlich über 1000V gehen will. Man denkt zwar über 1250-1500V nach, aber ob das tatsächlich irgendwann in der Serie landen wird?

Das ist ja mit MCS schon Standard. Die 1250 V sind gesetzt für MCS und z.B. der Tesla Semi, der das MCS 2.4 implementiert, nutzt das ja auch. Noch viel höher zu gehen hat aber meiner Meinung nach zumindest momentan auch keinen Sinn, da bin ich bei Dir, wie gesagt, da macht eine höhere Stromstärke noch eher Sinn.

[E-lmo]

Vielleicht schleicht sich MCS über Cybertruck und Co über Umwege auch im PKW-Bereich ein....

[Super-E]

Derzeit gibt es noch viele Stellschrauben mit denen man die Fahrzeuge einfacher optimieren kann. Aber irgendwann fängt der Wettbewerb um die höher hängenden Trauben an. Vermutlich nicht für ein "Standardfahrzeug", aber ggf für "Performance" Anwendungen. Besonders wenn sich die Akkutechnik weiterentwickelt und die "5min Akkus" aus den Laboren Realität werden.

Es ist dabei relativ egal ob das sinnvoll ist oder ob man das braucht. Wer braucht schon einen 12 Zylinder mit 1000PS - trotzdem gibt es sowas. Ob das aber einen unsexy LKW Stecker bekommt, oder nicht eher einen neuen (zusätzlichem) Standard z.B. mit Laderoboter und ob das dann nicht exklusive Ladepunkte werden - who knows.

Dem Stromnetz ist das übrigens Wurscht. Sofern die Fahrzeuge nicht mehr verbrauchen bleibt die durchschnittliche Ladeleistung immer gleich.
Ob am Rastplatz der Zukunft dann 100x50kW, 15x350kW oder 5x1MW stehen wäre eigentlich egal. Es schafft theoretisch die gleiche Menge Fahrzeuge/Zeit weg und benötigt die gleiche Anschlussleistung. Die Praxis sieht natürlich etwas anders aus, aber grundsätzlich gilt diese Überlegung schon.