Tesla US III - Ladung EU

[Lexagörechen]

Guten Morgen,

danke für die Antworten.

Wenn man nicht abhängig von DC Ladesäulen sein will, dann ist ein Gleichrichter an Bord des Elektroautos nunmal Pflicht. Einer der großen Vorteile der E-Mobilität ist doch, dass ich das Fahrzeug quasi überall laden kann. Zu Hause, beim Arbeitgeber, an der Straße, beim Film schauen im Kino, beim Shopping in der Stadt. Das geht aber nur, wenn ich da eben ein Ladegerät im Auto habe.

Ja Ladegerät definitiv. Doch wenn die AC-Ladungen vergleichbar lange dauern und alle ohnehin zu schnellem Laden tendieren, kann man sich auf DC konzentrieren und auf die Gleichrichter verzichten? Oder wie viel Platz / Gewicht nehmen die weg, dass es ohnehin nicht viel ausmacht. Eig sollte jedes kg zählen?

Grundsätzlich ist es überhaupt nicht vorgesehen, ein US Tesla Model 3 in Europa zu betreiben. Das wird von Tesla nicht unterstützt.
Aber ja, man kann auch die US Version in Europa mit einphasigem Wechselstrom aufladen. Was man dazu braucht:
• ein handelsübliches Typ 2 auf Typ 1 Ladekabel (wie es z.B. die alten Nissan Leafs verwenden)
• und den beim US Tesla Model 3 mitgelieferten Adapter von Typ 1 auf US Tesla Ladebuchse
• man kann damit maximal mit 32 Ampere laden, weil es kein Typ 2 auf Typ 1 Ladekabel gibt, das mehr als 32 Ampere verträgt.
Die Ladekabel sind kodiert und melden an die Ladeinfrastruktur, dass sie maximal 32 Ampere aushalten.
...

In Summe kan man sagen, dass der Betrieb eines US Tesla Models 3 in Europa mühsam ist. Man bekommt keinerlei Unterstützung von Tesla und man kann nur langsam mit 7,4 kW einphasig aufladen.

Kann man die 7,4kW nur an einphasigen Wechselstromladestationen erreichen oder geht das eigentlich auch über dreihphasige, wo die Phase zwei und drei einfach unbenutzt bleiben?

Beste Grüße

Alexandra

[eve]

Es ist für viele die ihr Auto zuhause laden und weniger als 150 km am Tag fahren nur zweitrangig wie schnell AC geladen werden kann, das der Wagen ohnehin jede Nacht viele Stunden rumsteht.

Bei kürzeren Aufenthalten an einer AC Ladesäule kommt man mit 1 phasig 16A natürlich nicht weit.

Das Gewicht des Ladegeräts ist vernachlässigbar. BEVs nutzen ohnehin nur selten die mechanischen Bremsen weshalb der Verlust durch höheres Gewicht geringer ausfällt und auch weniger Feinstaub emittiert wird (behaupte ich mal).

[cpeter]

Jeder dreiphasige Ladepunkt kann Strom einphasig, zweiphasig oder dreiphasig abgeben.
Ja, man kann also dreiphasige Typ 2 Ladepunkte verwenden, um einphasig zu laden.

Deine Annahme, dass „alle ohnehin zu schnellem Laden tendieren“ stimmt nicht. Im Durchschnitt erfolgen 90% der Ladevorgänge zu Hause oder am Arbeitsplatz mit Wechselstrom. Schnelle DC Ladung ist für Langstrecken nötig, die meisten Autofahrer fahren eher selten Langstrecke. Der tägliche Schnitt liegt in Europa unter 50 km am Tag. Eine langsame Wechselstromaufladung über Nacht reicht also aus.

Je nach Elektroautodesign kann eine langsame Aufladung auch deutlich schonender für den Akku sein. Der Nissan Leaf kühlt des Akku z.B. nicht aktiv ab, daher wird der Akku eines Leafs bei einer CHAdeMO Schnellladung merklich heiß und reduziert damit die Lebensdauer. Tesla Akkus werden aktiv gekühlt, daher haben häufige Schnellladungen einen weniger starken Einfluss auf die Akkulebensdauer.

Warum werden Wechselstrom-Ladegeräte eingebaut:
• weil es für 90% der Ladevorgänge gebraucht wird
• weil es deutlich mehr Wechselstrom-Ladepunkte gibt (die man sonst nicht nützen könnte)
• weil es schonender für den Akku ist
• weil die Stromnetze weniger stark belastet werden, wenn meist mir geringeren Ladeleistungen geladen wird
• in Garagen bzw. auf Park & Ride Parkplätzen kann man mit vielen langsamen Wechselstrom-Ladepunkten viele Autos gleichzeitig aufladen,
bei gleicher Gesamtladeleistung wären das sonst nur wenige (1 bis 2) Gleichstrom-Schnelllader
• in Österreich sind DC Ladepunkte mit mehr als 50 kW derzeit in Tiefgaragen nicht zulässig, ohne AC Ladepunkte gäbe es in Tiefgaragen gar keine Lademöglichkeiten

[Spüli]

Moin!
Das Ladegerät ist beim M3 direkt im Akku verbaut. Ich würde aufgrund der vereinfachten Fertigung davon ausgehen, das es weltweit nur eine Konfiguration gibt.
Damit könnte man mit erheblichem Aufwand vielleicht die Verkabelung und den ChargePort tauschen.

Aufgrund der kurzen Lieferzeiten sehe ich aber keinen Sinn in einem Importmodell. Das war nur was für Firmen die den Wagen in 2018 monetarisieren wollten, bevor er nach Europa kam.

[Lexagörechen]

Guten Abend,

erneut danke an Euch für die Beantwortung der Laiinnenfragen.

Je nach Elektroautodesign kann eine langsame Aufladung auch deutlich schonender für den Akku sein. Der Nissan Leaf kühlt des Akku z.B. nicht aktiv ab, daher wird der Akku eines Leafs bei einer CHAdeMO Schnellladung merklich heiß und reduziert damit die Lebensdauer. Tesla Akkus werden aktiv gekühlt, daher haben häufige Schnellladungen einen weniger starken Einfluss auf die Akkulebensdauer.

Womit hängt das eigentlich physikalisch und chemisch zusammen, wie schnell und wie stark in Bezug auf die Lebensdauer des Akkus geladen wird?

Das Ladegerät ist beim M3 direkt im Akku verbaut. Ich würde aufgrund der vereinfachten Fertigung davon ausgehen, das es weltweit nur eine Konfiguration gibt.

Wie erkennt bzw. regelt eigentlich das Ladegerät Wechsel- bzw. Gleichstrom. Ich bin mir bewusst, dass es eine sehr aufwendige Angelegenheit ist, aber vielleicht hat jemand einige Anregungen und Links zum Einstieg, die für eine Studentin interessant sein könnten?

Aufgrund der kurzen Lieferzeiten sehe ich aber keinen Sinn in einem Importmodell. Das war nur was für Firmen die den Wagen in 2018 monetarisieren wollten, bevor er nach Europa kam.

Das macht auch keinen Sinn, stimmt schon.

Jeder dreiphasige Ladepunkt kann Strom einphasig, zweiphasig oder dreiphasig abgeben.
Ja, man kann also dreiphasige Typ 2 Ladepunkte verwenden, um einphasig zu laden.

Die Adapter von Typ 2 auf Typ 1 sind da auch dafür ausgelegt? Wie wird da eigentlich die Kommunikation gewährleistet? Also der PP und CP müssen ja angebunden werden.

Die Kommunikation ist ja bei beiden Ladearten (AC und DC) gleich aufgebaut?

Beste Grüße

Alexandra

[iOnier]

Womit hängt das eigentlich physikalisch und chemisch zusammen, wie schnell und wie stark in Bezug auf die Lebensdauer des Akkus geladen wird?

Vor allem Erwärmung (durch den Stromfluss über den Innenwiderstand der Akkuzellen => je höher der Strom, um so stärker die Erwärmung). Wärme aber beschleunigt die chemischen Reaktionen, die den Akku auf Dauer schädigen.

Wie erkennt bzw. regelt eigentlich das Ladegerät Wechsel- bzw. Gleichstrom.

An der Kommunikation. Der Strom wird ja erst aufgeschaltet, wenn Fahrzeug und Ladesäule eine Kommunikation aufgebaut haben. Bei Steckern Typ1 / Typ2, CCS (1/2) läuft das nach der Norm IEC 62196.
Weiterführende Informationen finden sich auch noch im Wikipedia-Artikel zur ursprünglichen Norm SAE J1772.

Die Adapter von Typ 2 auf Typ 1 sind da auch dafür ausgelegt? Wie wird da eigentlich die Kommunikation gewährleistet? Also der PP und CP müssen ja angebunden werden.

CP ist in jedem Fall durchgeschleift. PP wird, wie dem oben verlinkten Artikel zur SAE J1772 zu entnehmen ist, bei TYP2 zur Kodierung der Belastbarkeit des Kabels verwendet, so auch bei normgerechten Adapterkabeln. Die Ladesäule wird so dem Auto nie einen höheren Strom anbieten, als das Kabel übertragen darf. Wie Du dem Abschnitt zur Signalisierung entnehmen kannst, sind maximal 32 A (EU) bzw. 30 A kontinuierlich / 36 A kurzzeitig (SAE) überhaupt nur vorgesehen. Irgendjemand hat hier etwas von 48 A geschrieben, mag sein, dass Tesla da mit seinen Wallboxen nochmal ein eigenes Süppchen kocht (und die Kommunikation etwas erweitert hat?).

Die Kommunikation ist ja bei beiden Ladearten (AC und DC) gleich aufgebaut?

Nein, siehe obige Wikipedia-Artikel. Bei der Kommunikation gemäß SAE J1772 / IEC 62196 handelt es sich im Prinzip um Analogtechnik (Pulsweitenmodulation und bisschen Beschaltung drumherum), für CCS (und auch CHAdeMO) wird digitale Datenübertragung verwendet. Bei CCS / DC ist die Hardwarebasis PLC, die Datenübertragung basiert meines Wissens auf TCP/IP, aber da kann ich mich täuschen. Bei CHAdeMO wird die Ladesäule mit dem (Battery-) CAN-Bus des Autos verbunden und erhält darüber vom Auto die Informationen über die aktuelle Spannungslage der Batterie und den von BMS gewünschten Ladestrom. Wegen dieser grundlegend unterschiedlichen Kommunikation sind Adapter CCS-CHAdeMO technisch nicht einfach zu realisieren.

[Lexagörechen]

Guten Morgen,

An der Kommunikation. Der Strom wird ja erst aufgeschaltet, wenn Fahrzeug und Ladesäule eine Kommunikation aufgebaut haben. Bei Steckern Typ1 / Typ2, CCS (1/2) läuft das nach der Norm IEC 62196.

Also sind die Gleichrichter in den Ladereglern verbaut und sowohl auf AC als auch auf DC spezialisiert? Oder wie harmonieren Gleichrichter und Laderegler zusammen? Jetzt allgemein und auf den Tesla III US bezogen.

Beste Grüße

Alexandra

[E-lmo]

Ich vermute hier gibt es ein Missverständnis bezüglich der Begriffe Laderegler und Gleichrichter.
Den Begriff Gleichrichter würde ich eher als Ladegerät verstehen wollen.
Ein Ladegerät besteht aus diversen Komponenten. Ein Gleichrichter ist natürlich auch verbaut.

Das Ladegerät für Wechselstromladung (AC)ist im Fahrzeug verbaut und lädt den Akku natürlich mit Gleichstrom.
Das Ladegerät für Gleichstromladung/Schnelladung (DC) ist in der Ladesäule. Da hier mehr Platz für die Leistungselektronik vorhanden ist. Aus der Ladesäule kommt Gleichstrom direkt in die Batterie des Fahrzeugs.

Den Begriff Laderegler ersetze ich mal mit Batteriemanagement .

Die Steuerung der Batterieladung bzw. den Schutz der Batterie übernimmt in beiden Fällen das Batteriemanagement (BMS). Das sitzt meist direkt im Batteriegehäuse und überwacht die Spannung aller Batteriezellen, die Temperatur etc.

[cpeter]

Also sind die Gleichrichter in den Ladereglern verbaut und sowohl auf AC als auch auf DC spezialisiert? Oder wie harmonieren Gleichrichter und Laderegler zusammen? Jetzt allgemein und auf den Tesla III US bezogen.

Ergänzend zur Antwort von E-Imo:
• Einen Gleichrichter im Auto brauchst du nur bei Wechselstromladungen, damit aus Wechselstrom der für den Akku benötigte Gleichstrom entsteht.
• Bei Gleichstromladung muss der Stom nicht gleichgerichtet werden, er kommt schon so aus der Ladesäule (z.B. aus dem Supercharger). Der aus der Ladesäule kommende Gleichstrom wird direkt mit dem Akku verbunden. Deshalb habe die Akkus meist um die 400 Volt Nennspannung und auch die Gleichstromladesäule rund 400 Volt Gleichstrom (für zukünftige Elektroautos wie den Porsche Taycan, der einen Akku mit 800 Volt Nennspannung hat braucht man dementsprechend eine Gleichstromladesäule, die 800 Volt anbieten kann oder (alternativ) einen DC/DC Konverter im Auto, der die 400 Volt der bisherigen Ladesäulen verdoppelt.)
• Bei einem US Tesla Model 3 funktioniert das ganz genauso: bei Wechselstromladung wird der im Auto eingebaute Gleichrichter verwendet um aus den 110 Volt bzw. 220/240 Volt den nötigen Gleichstrom zu machen. Bei Superchargerladungen wird der Akku direkt mit dem Supercharger verbunden. Der Gleichrichter wird in diesem Fall nicht verwendet.
• Jede Aufladung (egal ob Gleichstrom oder Wechselstrom) wird über den BMS Bordcomputer im Auto (Battery Management System) gesteuert.

[cpeter]

@Lexagörechen: Die Diskussion hier mit dir ist übrigens sehr mühsam, weil es nicht klar ist, was du eigentlich vorhast und weil du immer nur einzelne Detailfragen hast (und dann auch noch den Antworten nicht immer traust und misstrauisch nachfragst). Es wäre aus meiner Sicht wesentlich effektiver, deine Fragen in einem persönlichen Gespräch zu klären.

Vielleicht magst du uns verraten, in welcher Gegend zu wohnst. Dann können wir die ein Elektroauto-Treffen empfehlen, bei dem diese Fragen geklärt werden können.

Ich biete auch gerne ein Telefonat an, bei Interesse reicht eine PN an mich.