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Einige Auffrischungen in Elektrizität, um die Ladeleistung zu verstehen
Um das Aufladen von Elektroautos zu verstehen, muss man mehrere Begriffe aus der Physik, insbesondere der Elektrizität, heranziehen.
Die Macht ist eine physikalische Größe, die entspricht die pro Zeiteinheit gelieferte Energiemengeoder eine Sekunde. Seine Einheit ist das Watt. Die elektrische Leistung ist gleich der Spannung multipliziert mit der Stromstärke.
Die Spannung, ausgedrückt in VoltDie Stromstärke ist der elektrische Pegelunterschied zwischen zwei Anschlüssen eines elektrischen Systems. Er ermöglicht den Durchgang von Elektronen.
L'Intensität, ausgedrückt in Ampèreist die Rate der Elektronen, die zu einem bestimmten Zeitpunkt durch einen Stromkreis fließen.
In der Analogie zu einem Fluss wäre die Spannung der Höhenunterschied zwischen zwei Punkten, der das Wasser fließen lässt, während die Intensität die Wassermenge wäre.
Es gibt zwei Arten von elektrischem Strom: den Gleichstrom und der Wechselstrom.
Bei Gleichstrom fließen alle Elektronen kontinuierlich vom Minuspol zum Pluspol.
Gleichstrom wird verwendet, um die Batterien mit Energie zu versorgen, und die Batterien liefern Gleichstrom an elektrische Systeme.
Bei Wechselstrom fließen die Elektronen zwischen den beiden Polen abwechselnd in die eine und dann in die andere Richtung. Die Frequenz dieser Richtungswechsel wird in Hertz (Hz) gemessen.
Wechselstrom wird verwendet, um Strom über große Entfernungen zu transportieren. Der Stromnetz in Frankreich wird mit Wechselstrom betrieben.
Wie das Aufladen eines Elektroautos funktioniert
Zum Aufladen seiner AkkuDas Elektroauto hat zwei Möglichkeiten:
- Das Auto ist an eine externe Energiequelle angeschlossenDas bedeutet, dass die Batterie an eine Steckdose, eine Ladestation oder auch an eine andere Batterie angeschlossen wird.
- Die Bremsen ermöglicht es, Strom zu erzeugen, um die Batterie ein wenig aufzuladen.
Da es sich bei der Elektrizität aus dem Stromnetz um Wechselstrom handelt und eine Batterie nur mit Gleichstrom aufgeladen werden kann, sind Elektroautos mit einem BordladegerätIn der Regel ist dies ein Transformator, der den Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt und dann die Batterie speist.
Wenn eine Gleichstromquelle das Elektroauto mit Strom versorgt (was der Fall sein kann, dazu unten mehr), kann der Strom dann quasi direkt in die Batterie fließen.
Verschiedene Arten des Aufladens mit unterschiedlicher Leistung: Wechselstrom und Gleichstrom
Wie oben erläutert, kann ein Elektroauto mit Wechselstrom oder Gleichstrom betrieben werden, um die Batterie aufzuladen.
In WechselstromIn der Regel muss der Strom durch das bordeigene Ladegerät des Autos fließen, um die Batterie aufzuladen.
Dieses Bordladegerät ist in der Lage, eine maximale Energieleistung aufzunehmen. Beachten Sie, dass ein Ladegerät umso teurer und sperriger ist, je mehr Energie es aufnehmen kann.
Um die Preise für Elektrofahrzeuge, deren Produktionskosten bereits durch die Batteriekosten belastet werden, erschwinglich zu halten, versuchen die Autohersteller, die Leistung der Ladegeräte an Bord der Fahrzeuge zu begrenzen.
Die maximale Leistung zum Aufladen eines Elektroautos mit Wechselstrom beträgt also begrenzt durch das On-Board-Ladegerät des Autos. Dieser Aspekt wird in einem Absatz weiter unten näher erläutert.
In GleichstromWenn der Strom fast direkt in die Fahrzeugbatterie fließen kann, ist er nicht so sehr durch das bordeigene Ladegerät begrenzt.
Allerdings muss der Wechselstrom aus dem Stromnetz immer noch in Gleichstrom umgewandelt werden. Das geschieht dann in den Ladestationen. Die Klemmen von schnelles oder ultraschnelles AufladenDie meisten der auf Autobahnraststätten zu findenden Geräte verfügen über einen eingebauten AC/DC-Transformator.
Aus diesem Grund sind Gleichstrom-Schnellladestationen in der Installation wesentlich teurer als Wechselstrom-Ladestationen. Sie integrieren einen AC/DC-Transformator mit hoher Leistung, eine teure Hardware.
| Typ de Borne | Leistung (kW) | Temps de Charge (à 80%) | Coût Moy. (€ pro kWh) |
|---|---|---|---|
|
Ladestation für langsames Aufladen (AC)
|
3-22
|
4-8 Stunden
|
0,15-0,20
|
|
Schnellladeanschluss (DC)
|
50-100
|
30-60 min
|
0,25-0,35
|
|
Ultra-Schnellladestation (DC)
|
150-350
|
10-20 min
|
0,35-0,50
|
|
Ladestation mit sehr hoher Leistung (DC)
|
400-500
|
5-10 min
|
0,50-0,70
|
|
Drahtlose Ladestation (Inductive)
|
7-22
|
4-8 Stunden
|
0,20-0,30
|
Welche Leistung sollten elektrische Ladestationen haben?
Normale Ladestationen, die mit Wechselstrom laden, gibt es in vier standardisierten Leistungsstärken:
- 3,7 kW
- 7,4 kW
- 11 kW
- 22 kW
Diese Leistungen wurden nicht zufällig ausgewählt, sondern entsprechen unterschiedlichen Amperestärken und zwei verschiedenen Arten von Stromnetzen.
Die Leistungen 3,7 kW und 7,4 kW entsprechen dem Aufladen mit Wechselstrom an einem einphasiges Stromnetz, d. h. das nur eine Phase hat. Es ist die häufigste Art des Stromnetzes in Frankreich, mit dem über 80% der Installationen von Privatpersonen ausgestattet sind.
Die Klemmen 3,7 kW ermöglichen das Aufladen mit einer Stromstärke von maximal 16 Ampere. Da die Netzspannung in Frankreich 230 Volt beträgt, ergeben sich 230 x 16 = 3680 Watt bzw. 3,7 kW.
Die Klemmen 7,4 kW nehmen eine maximale Stromstärke von 32 A an, 230 x 32 = 7360 Watt, d. h. 7,4 kW.
Die Ladestationen mit einer Leistung von 11 kW und 22 kW verwenden dreiphasigen Stromnetzen, anders gesagtdie drei Phasen haben.
Die 11-kW-Klemmen laden mit einem maximalen Strom von 16 A auf allen drei Phasen des Stromnetzes auf, (16 x 230 x 3 = 11 040 W = 11 kW).
Die 22-kW-Klemmen laden mit einer maximalen Stromstärke von 32 A auf allen drei Phasen auf, (32 × 230 × 3 = 22 080 W = 22 kW).
Die Wechselstromklemmen sind für Privatpersonen, in Haus oder in Miteigentumsowie für die Firmenparkplätze um die Fahrzeuge der Mitarbeiter aufzuladen.
Die Schnell- oder Hochleistungsladestationen senden Gleichstrom an die Fahrzeuge.
Ladestationen für Gleichstrom (DC) beginnen bei einer Leistung von 25 kW, am häufigsten sind jedoch Ladestationen mit einer Leistung von 50 kW und 100 kW. Es gibt ultraschnelle Ladestationen mit einer Leistung von bis zu 350 kW oder mehr, die jedoch sehr teuer sind und für die es derzeit keine geeigneten Fahrzeuge gibt, sodass sie noch sehr selten sind.
IONITY, ein Netzwerk für ultraschnelles Aufladen in Europa, baut sein Netz in Frankreich weiter aus. Im Jahr 2024 wurden neue Stationen entlang der wichtigsten Autobahnen errichtet, darunter die A7 (Autoroute du Soleil) und die A1, die Paris mit Nordfrankreich verbindet.
Welche Ladeleistung wird von Elektroautos toleriert?
Das Elektroauto bedingt auch die mögliche Ladeleistung, über seine Bordladegerät.
Das Bordladegerät wandelt den Wechselstrom aus dem Stromnetz in Gleichstrom um, um die Ladestation mit Strom zu versorgen. Es toleriert eine Maximalleistung und kann entweder einphasigen oder dreiphasigen Strom aufnehmen. Die Ladestation und das Fahrzeug kommunizieren miteinander, damit die richtige Leistung an das Auto gesendet wird, um technische Probleme zu vermeiden.
Zum Beispiel ist die neue Generation von Jaguar I-Pace toleriert eine Ladeleistung von 11 kW bei dreiphasigem Laden. Wenn man dieses Auto an eine 22-kW-Ladestation anschließt, dann lädt es nur mit 11 kW.
Andersherum: Wenn man das gleiche Auto an eine 3,7-kW-Säule anschließt, lädt es nur mit 3,7 kW auf.
Wie wirkt sich das Ladekabel Typ 2 auf die Ladeleistung aus?
In ähnlicher Weise ist der Ladekabel Typ 2 die verwendet wird, um die Ladestation mit dem Auto zu verbinden, wirkt sich auf die Ladeleistung aus.
Jedes Ladekabel toleriert eine maximale Ladeleistung.
Wenn man ein 11-kW-Kabel an eine 22-kW-Ladestation anschließt, dann wird ein Auto, das 22 kW Ladeleistung tolerieren kann, danach nur noch mit 11 kW geladen.
Dadurch wird verhindert, dass das Kabel beim Aufladen überhitzt.
Welchen Einfluss hat die Elektroinstallation auf die Ladeleistung?
Schließlich, letzter Teil einer Ladeinfrastruktur : der Stromnetz des Aufstellungsortes.
Es gibt Ladestationen für einphasige oder dreiphasige Stromnetze. Wenn das Stromnetz einphasig ist, dann muss man einen einphasigen Poller installieren. Wenn das Stromnetz dreiphasig ist, kann man entweder eine dreiphasige oder eine einphasige Klemme installieren.
Sowohl Privatpersonen als auch Unternehmen entscheiden sich für die gezeichnete Leistung ihres Stromabonnements, wenn sie einen Energieliefervertrag abschließen.Die gezeichnete Leistung ist die maximale Leistung, die eine elektrische Anlage aus dem Stromnetz entnehmen kann.
Die Ladeleistung kann nicht höher sein als die abonnierte Leistung, da die Ladestation sonst bei jeder Nutzung die elektrische Anlage abschaltet. Die gezeichnete Leistung einer elektrischen Anlage bestimmt also die maximal mögliche Ladeleistung.
Die andere Geräte, die an die elektrische Anlage angeschlossen sind haben ebenfalls einen Einfluss auf die Ladeleistung. Wenn andere Geräte innerhalb der Elektroinstallation Strom verbrauchen, verringert dies die mögliche Ladeleistung der Ladestation.
Aus diesen Gründen ist ein Installateur von Ladestationenüberprüfen Sie immer die verfügbare Leistung der elektrischen Anlage, bevor Sie Ihnen eine Ladelösung anbieten.
Welche Lösungen gibt es, um mit der höchsten Leistung aufzuladen?
Einrichten einer Energielenkung ermöglicht eine Optimierung der Ladeleistung.
Energielenkung bedeutet, dass die Leistung der Ladestation von einem intelligenten System gesteuert wird, um sie an bestehende Einschränkungen anzupassen, z. B. an die anderen eingeschalteten Geräte im Haus oder den Stromtarif.
Ein Energiemanagementsystem sorgt dafür, dass die vom Stromnetz tolerierte Höchstleistung nie überschritten wird, und verhindert so das Risiko einer Abschaltung.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die maximale Ladeleistung eines Elektroautos von vielen Faktoren beeinflusst wird. Wenn Sie sich an einen spezialisierten Installateur wenden, können Sie mit der richtigen Leistung aufladen, damit Sie Ihr Auto in aller Ruhe nutzen können.
Welche Gesetze gibt es, um die Installation von Ladestationen zu fördern?
Seit 2023 wurden in Frankreich neue Gesetze und Regulierungen eingeführt, um die Installation von Ladestationen zu fördern:
- Klima- und Resilienzgesetz Die Richtlinie schreibt vor, dass ab 2024 auf Parkplätzen von neuen oder renovierten Nichtwohngebäuden Ladestationen installiert werden müssen.
- ADVENIR-Einrichtung Das Programm wurde bis 2025 verlängert und bietet Zuschüsse für die Installation von Ladestationen in Unternehmen und Mehrfamilienhäusern.
- Dekret vom 1. Januar 2023 Die Einführung von Ladestationen auf Parkplätzen von Einkaufszentren und Bürogebäuden ist Pflicht. (Beev).
Wenn Sie mehr über dieUnterstützung für die Installation von Ladestationen für Privatpersonen im Jahr 2024Wenn Sie sich nicht sicher sind, ob Ihr Kind ein Kind ist, lesen Sie bitte unseren Artikel zu diesem Thema.
