1200V Bordnetz?

[bm3]

Die Spannung hat nicht wirklich was mit der Ladeleistung zu tun, sondern die verbauten Akkuzellen. Mit steigender Spannung sinkt halt "nur" der Kabelquerschnitt bei gleicher übertragener Leistung.
Mein kleiner Twizy pumpt schon 450A durch seine Kabel, bei nur 22kW. 48V System halt... Bei 800V wären es nur etwa 25A. Da würden dann anstatt daumendicker Kabel schon 4mm2 tun. Das die Spannung weiter steigt, wäre nur denkbar, wenn wir über Ladeleistungen von 400kW hinaus wollen bei PKW. Das ist die Anschlussleistung einer kleinen Siedlung. Für ein Auto. Irgendwann sollte man vielleicht mal über effiziente Nutzung anstatt nur noch schnelleren Verbrauch nachdenken.

Wichtig dass du das mal hier erwähnst, weil es Leute gibt die immer dem letzten Schrei hinterherlaufen müssen.
Bis ungefähr 250kW Ladeleistung scheint man noch recht gut mit der 400V-Technik stemmen zu können und das Limit liegt meistens im Akku.

[env20040]

Nur beim LKW ist das relevant:
250 kW, ich nehme mal 432Volt wären 578 Ampere.
der, häufig verwendete Pönix-Contakt:
https://www.phoenixcontact.com/de-de/pr ... 11-1087136

Definiert einen Boostsstrom von 700A, bis 40°C 500A bei einem integriertem Thermofühler.

Also ist im Bereich von 400V, oft 432V Ladespannung heute bei 43V2x700A=302 kW Entgültig: Schluss.

Nehmen wir die Bemessungsspannung von 1000V und die 700 A wären 700 kW heute Theoretisch möglich.

Nun sind die Bordlader gerade einmal auf 800V gegangen:
800V x 700A Booststrom: 560 kW.

Man muss Zukunftgerichtet denken, keine Frage.

Selbst ein LKW kann derart heute in einer 45 Minutenpause also mit 800V, 700 A "Boosten" mit 560 kW,
wären dies 420 kWh in der Lenkerpause, nach spätestens 4,5 Stunden vorgeschrieben.
Hat einer eine 500 kWh Batterie, 100 kWh Verbrauch, kann er, da er nach 9 Std. die nächste Pause machen muss, damit den ganzen Tag fahren.
Also: Ausreichend, aber, Luft nach oben, ohne Frage Regen, Schneematsch, Berge...

Im PKW-Bereich: Wofür?

20-80% Ladung sind 60 kWh, bei 250 kW ist idese in 15 Minuten eledigt und wieder gut 300 km in ganz Europa im Speicher.
Ganz Europa?
Nein, nur in Deutschland darf man ungestraft noch rasen.

Wird das die Fahrzeugentwickler Weltwit interessieren?

Ich vermute nur am Rande.

Es gibt niemanden der sooo wichtig ist, dass er für >700 km nicht mal 2 x 15 Minuten Pause machen kann.

100/10 kWh= 90kwh/20 kWh Verbrauch 450 km 1. Fahrt.
20/80%=15 Minuten Pause=300 km
+15 Minuten sind dann 1050 km mögliche Strecke?

Also: wofür genau?
Essen geht man irgendwann mal, oder?
Pinkelpause wohl auch,oder?

Ein 800 V Ladenetzt reicht aus um 1000 km, bei 30 Minuten Pause, mit einer 100 kWh Batterie zu fahren.
Ist es nur eine 80 kWh Batterie wird die Pausenzeit wohl nur um 15 Minuten steigen und man hat... die Mittagspause drin.

Wobei das heute keine schonende Behandlung der Batterie ist, woran man eigentlich arbeiten sollte und nicht daran, wie man die Batterien noch rascher aufheizt.
2, oder 3 x 15 Minuten Pause für .....Leute....bleibt am Teppich.

[Jens.P]

@env20040
Ich sehe den Denkfehler, immer größere Kapazitäten. Wegen, von mir aus, 10% Anwendungsfälle?

[phonehoppy]

Das Limit liegt IMMER im Akku, oder eben daran, dass die meisten Ladesäulen (außer Tesla) nicht mehr als 500 A abgeben können, wodurch man dann für Ladeleistungen über 200 kW auch über 400 V Spannung braucht. Das ist aber keine irgendwie geartete physikalische Grenze, sondern das ist einfach per CCS-2.0-Norm so festgelegt. Und mittlerweile gibt es auch außer von Tesla Ladesäulen, die mehr als 500 A abgeben können, z.B. der neue Alpitronic.

Auf der Ebene der Akkuzellen kommt immer der passende Strom und die passende Spannung an, weil das Akkupack ja so aufgebaut ist, dass das passt. Da kann man praktisch jede beliebige Spannung und Stromstärke realisieren, die das Pack nach außen hin haben soll zum Laden und entladen.

Mit höherer Spannung hat man auch nicht unbedingt "weniger Verluste" oder "weniger Wärmeentwicklung", was man auch bisweilen in der unbedarften Presse liest, denn die Leiterquerschnitte sind ja von den Autoherstellern so ausgelegt, dass bei einer gegebenen Spannung und Stromstärke die Verluste vorher festgelegte Grenzen nicht überschreiten. Das bedeutet, egal ob ein Auto ein 800 V oder ein 400 V System hat: Der Hersteller wird es immer so bauen, dass die Verluste stimmen, indem er beim 400-V-System etwas dickere Leiterbahnen, Kabel und Halbleiter verbaut und beim 800-V-System etwas dünnere.

Der wirkliche Vorteil von höherer Spannung ist also letztendlich einfach die Einsparung von teurem Kupfer und damit Gewicht und Produktionskosten. Natürlich müssen auf der anderen Seite bei der höheren Spannung auch dickere Isolatoren oder mehr Abstand auf den Platinen oder innerhalb der Halbleiter-Bauelemente eingeplant werden, aber da das meist Kunststoff oder einfach "Luft" ist, ist das im Vergleich zum Kupfer recht billig.
Elon Musk hat im letzten Jahr auf einem Investor Call auf die Frage hin, ob das Model 3 auch bald mit 800-V-System kommen würde, geantwortet, dass sich das nicht lohnt, da man bei der Produktion pro Fahrzeug zwar ca. $ 150 einsparen würde, die komplette Neuentwicklung des Antriebssystems aber recht teuer käme, so dass das jetzt nicht dran ist. Beim Cybertruck haben sie das jetzt gemacht, sie nutzen dabei aber den selben Motorblock wie beim Plaid-Model-S mit veränderten Wicklungen für 800 V. Es scheint also auch ohne komplette Neuentwicklung zu gehen. Und weil die Vorteile der höheren Spannung so schön sind, haben sie auch gleich ein 48-V-Kleinspannungsnetz (anstatt den herkömmlichen 12 V) eingebaut. Was dann aber wieder eine Kompatibilitätseinrichtung für den Überbrückungsstart durch ein 12-V-Auto erforderte... Und bei den Autos mit 800 V Antriebssystem ist das ja auch das Problem, das alle Einsparungen wieder kauptt macht: Man will auch noch an 400 V Ladesäulen laden können und muss dafür dann wieder zusätzliche Verrenkungen machen.

[Mombi]

Denke es ist halt vorallem interessant was machbar ist. Das interessiert mich auch. Brauchen tud das keiner.

Und abseits der Ladetechnik findet auch mal einen Akku der sich klaglos nach einer Autobahnhatz mit z.B. 10C Laden lässt ohne Schaden zu nehmen.

Ich Stelle mal die These auf das selbst wenn alle DC Ladesäulen auf 100 kW limitiert würden der Individualverkehr immer noch störungsfrei laufen würde.
Bei mir kommt ab und an schonmal sowas wie Zeitstress auf wenn ich mit 65 kW lade und während der Ladezeit im Landgasthof zum goldenen Bogen ein Menü + Kaffee zu mir nehmen will + anschließende Pinkelpause.

[mlie]

[...]bei 10.000V wären es lächerliche 50A das würde dann mit deutlich unter 10qmm gehen. Jetzt kommt die Gretchenfrage was ich leichter zu Handhaben 200qmm Kupfer oder etwas mehr Plastik/ Silikone?
Natürlich muss man bei höherer Spannung mehr in Sicherheit investieren aber Technisch ist das alles keine Zauberei. Das gab es vor 50 Jahren schon in jedem Fernseher mit mehr als 12kV Nachbeschleunigungsspannung für die Bildröhre. das reichten damals auch schon wenige mm Isolierung für aus.

Das mag sein, aber das Hochspannungskabel im Fernseher war zum einen hinter einem "genug luftigem" Gehäuse berührungssicher montiert und zum anderen ging in aller Regel im Laufe der Zeit zuerst der Zeilentrafo durch Spannungsüberschläge kaputt. Das dürfte in einem Produkt, wo jeder cent hinterfragt wird, tendenziell nicht besser sein und da hat man das Kabel direkt in der Hand und nicht in einem Gehäuse eingesperrt.

Da möchte ich nicht wissen, was so ein 10kV Ladekabel macht, wenn da irgendein Honk irgendwie reinritzt oder das am Gehäuse oder Boden langschleift. Wenn ein paar neidische Intelligenzallergiker es schaffen, die recht robusten CCS-Stecker von Phoenix kaputtzumachen oder gar die alten Chademostecker, möchte ich gar nicht erst wissen, was mit den Hochspannungssteckern nach 2 Jahren los ist.
Eigentlich könnte man gleich auf 15kV gehen, da hätte man in jedem Bahnhof genug Kapazitäten zum Laden verfügbar.

[env20040]

@env20040
Ich sehe den Denkfehler, immer größere Kapazitäten. Wegen, von mir aus, 10% Anwendungsfälle?

Ich will Dir nicht wiedersprechen

Allerdings, ich nehme mal mich.
Wenn unterwegs täglich mind. 110 km, bis cs. 1000, dies auch mehrfach im Jahr, zum Urlaub fahren dazu.
100 kWh brutto, 90 kWh netto, 86 kWh Nutzbar.
Also schon 14 % technische Reserve.
Im Alltag nur bis 80% geladen, also 66% technisch.

Da die Alterung zwischen 40 und 60% undefiniert gering ist läuft das Auto in diesem Bereich im Alltag.
Morgen z.b. 600, 709 km, also heute zuhause auf 100% geladen.
Morgen? Irgendwann bei 10 bis 20% am CCS, bevorzugt 50 kW beim Mittagessen und weiter geht es.
Abends dann wieder zuhause auf 100%, damit das BMs arbeiten kann.
Danach wieder 80% Ladungen.

Ja, viele brauchen für ihr Bewegungsprofil weniger, ohne Frage.
Einzig, die optimale Bewegung ist 40/60%.

Der Rest hier ist, Entschuldigt bitte, Ahnungsloser geplapper.
Der Wirkungsgrad der Wandlung sinkt.
800V ist schon ausserhalb des Idealbereiches.

So bis 700V macht es Wirkungsgradmässig Sinn, besser 650V, danach sinkt der Wirkungsgrad der Gleichrichter.

Warum ja auch 400 V DC bei 230V AC gewählt wurde.

Was sollen 10 kV Kabel?
Ein Wassertropfen beim einstecken und...los geht es....

Nicht umsonst wählt man in der Elektrotechnik 1000V als Grenze.

Die Kurzschlussleistungen werden immer höher und die infrastruktur unnötig teuer.

Wofür muss mal wer erklären.

Nur um 2 kg Kupfer im Auto zu sparen?
Lächerlich.
1000V Gleichspannung, bei 100A getrennt, rechnet mal die mögliche Funkenlänge aus.
Ich schätze mal bei einem guten Ionisationskanal 10 cm und 2 Tage Knalltrauma.

[phonehoppy]

@env20040
Ich sehe den Denkfehler, immer größere Kapazitäten. Wegen, von mir aus, 10% Anwendungsfälle?

Größere Kapazitäten sind an sich ja kein Nachteil, außer wenn der Akku dadurch teurer, schwerer, größer, kurzlebiger oder umweltschädlicher wird.
Die heutigen Mittelklasse-E-Autos, egal ob von Hyundai, Tesla, VW oder BMW, haben alle zwei wählbare Akkuvarianten, wobei die kleinere meist 50-65 kWh und die Größere meist 75-80 kWh hat. Wenn man bei gleichen Kosten, Gewicht, Größe und Material die Kapazität um 10-20% erhöhen kann, hat die Kapazitätserhöhung ja praktisch nur Vorteile. Klar, die sehr teuren Luxusautos, die preislich erst bei 100 k€ losgehen, haben meist um die 100 kWh oder sogar mehr, aber da ist der Verbrauch meist auch deutlich höher.

Ein "Rennen" auf immer höhere Kapazitäten sehe ich auf dem Markt momentan überhaupt nicht, vielleicht nur am oberen Ende der Preisskala. Es hat sich irgendwie bei den Kapazitäten eingependelt, die mittlerweile als sinnvoll gelten. Von da aus wird es eher evolutionär weitergehen, denke ich, also mal vielleicht ein Model 3 oder ein IONIQ mit 85 kWh - aber eben alles im Gewichts- , Größen- und Kostenrahmen des bisherigen Akkupacks.

Man muss ja auch bedenken, dass eine größere Kapazität auch bedeutet, dass eine Kilometerleistung über die Jahre mit weniger Ladezyklen erreicht werden kann und dass, wie @env20040 gesagt hat, große Akkus nicht so oft von ganz niedrigen auf ganz hohe Ladestände geladen werden müssen, wie kleine. Dadurch halten größere Akkupacks meist auch länger. Somit wären sogar gewissen Mehrkosten bei der Herstellung gerechtfertigt.

[env20040]

Was ist ausreichend?
77 kWh im Buzz des Servicetechnikers für Ladesäulen... welcher 200 km kommt..
Warum auch immer..
Naja,
Wenn ich mit der doppelten Reichweite, und nur 20kWh mehr danebenstehe..
Alles eine Ansichtssache...

" Gewisse Mehrkosten".. was lediglich ein paar kg mehr an aktiver Masse wären..

[Jens.P]

Ein "Rennen" auf immer höhere Kapazitäten sehe ich auf dem Markt momentan überhaupt nicht, vielleicht nur am oberen Ende der Preisskala.

Warum gibt es dann bei VW beim 58er Akku nicht alle Möglichkeiten (zB 3phasiger AC Lader), bei Kia gibt es keine GT Line für den 58er Akku (jedoch nur in Deutschland). Mal zwei spontane Beispiele.

Größere Kapazitäten sind an sich ja kein Nachteil, außer wenn der Akku dadurch teurer, schwerer, größer, kurzlebiger oder umweltschädlicher wird.

Genau das ist aktuell der Fall. Je größer die Kapazität, desto größer der CO2 Rucksack der Herstellung. Ein SUV mit 100kWh und 2,7t Gewicht kann in der Gesamtbetrachtung nicht besser gestellt sein als sein Verbrennerbruder.