Ebenen der Ladegeräte für Elektrofahrzeuge

Ähnlich wie beim Aufladen Ihres Telefons gibt es verschiedene Methoden, um ein Elektrofahrzeug aufzuladen.1

Die Leistung des Ladegeräts spielt eine wesentliche Rolle für die Ladezeiten.

Einige Autofahrer entscheiden sich für die Installation von Ladestationen zu Hause, damit sie ihr Elektroauto nachts oder während der Arbeit aufladen können; andere nutzen öffentliche Ladestationen.

Stufe 1

Die Ladestufen für Elektrofahrzeuge werden in drei Stufen eingeteilt: Stufe 1, 2 und 3 (auch bekannt als DC-Schnellladung oder Tesla Supercharging). Ein Level-1-Ladegerät verfügt über einen Stecker, der ähnlich aussieht wie das Netzkabel in den meisten Haushalten; sein anderes Ende wird direkt an den Ladeanschluss des Elektrofahrzeugs angeschlossen - diese Ladegeräte werden in der Regel von Elektroautofahrern zum Laden zu Hause, am Arbeitsplatz oder an öffentlichen Plätzen verwendet.

Level-1-Ladegeräte werden mit 120 Volt betrieben und sind daher mit vielen bestehenden Stromkreisen in Wohngebäuden kompatibel. Sie können sie problemlos in Garagen, Carports und auf Parkplätzen von Wohnkomplexen, Eigentumswohnungen oder am Arbeitsplatz installieren; außerdem werden sie sogar auf Flughäfen, in Hotels, Restaurants oder Einkaufszentren angeboten!

Ladegeräte der Stufe 1 erhöhen in der Regel die Reichweite eines E-Fahrzeugs um etwa fünf Kilometer pro Stunde, was für die meisten Pendler oder Besorgungen mit dem E-Fahrzeug ausreicht, aber für längere Fahrten nicht schnell genug ist.

Es gibt jedoch auch Nachteile, die mit Ladestationen der Stufe 1 verbunden sind: Die meisten E-Fahrer wählen sie nur, wenn sie verfügbar sind und es die Zeit erlaubt. Sie sind langsam, kostspielig und benötigen mehr als 24 Stunden für eine vollständige Aufladung - das heißt, die meisten entscheiden sich für Level-2-Steckdosen, wenn möglich.

Eine wesentliche Einschränkung der Ladestationen der Stufe 1 besteht darin, dass sie nicht vernetzt sind. Die Fahrer können sie nicht über eine App lokalisieren und profitieren nicht von so vielen Funktionen wie bei vernetzten Ladestationen der Stufe 2.

Für beide Probleme gibt es Lösungen: Ladegeräte der Stufe 2 für Elektrofahrzeuge sind in Wohn- und Arbeitsumgebungen immer häufiger anzutreffen und viel schneller als Ladegeräte der Stufe 1. Sie werden in der Regel an Steckdosen mit 208 bis 240 Volt Wechselstrom in Nordamerika und 230/400 Volt Wechselstrom in Europa betrieben. Einige sind sogar mit fortschrittlichen Kommunikationsfunktionen wie Zugangskontrolle, Verkaufsstelle, Lastausgleich und Energieüberwachung ausgestattet, die diese Geräte zu einer ausgezeichneten Lösung für Mehrfamilienhäuser und Arbeitsplätze mit mehreren Nutzern machen, wo die Verwaltung des Ladevorgangs für einen effizienten Betrieb entscheidend sein kann.

Stufe 2

Ladegeräte der Stufe 2 laden Elektrofahrzeuge bis zu viermal schneller auf als die langsameren Lademethoden und ermöglichen eine Geschwindigkeit von bis zu 25 Meilen pro Stunde. Zu Hause werden sie oft in Garagen oder in der Nähe von Parkplätzen in Einfahrten installiert. Um auf dieser Stufe zu arbeiten, muss eine spezielle 240-Volt-Steckdose an einem völlig separaten Stromkreis angeschlossen sein (weder der elektrische Wäschetrockner noch der Küchenherd können diese Steckdose nutzen); zugelassene Elektriker können eine solche Steckdose unter Verwendung bestehender Stromkreise im Haus installieren, aber für eine optimale Leistung wäre es ratsam, eine Steckdose mit einem eigenen Stromkreis im Sicherungskasten zu verwenden.

Beim Laden der Stufe 1 wird eine EVSE (Electric Vehicle Supply Equipment) an eine haushaltsübliche 120-Volt-Steckdose angeschlossen. Ein EVSE gehört zur Standardausstattung eines jeden Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeugs und kann in vielen Situationen, z. B. am Arbeitsplatz oder zu Hause, verwendet werden. Ein Level-1-Ladegerät erhöht in der Regel die Reichweite um etwa 3,5 bis 6,5 Meilen pro Ladestunde, je nach Größe der Batterie und der Dauer des Ladevorgangs.

Für Fahrer von Elektrofahrzeugen (EV), die eine größere tägliche Reichweite wünschen oder ganz auf Benzin verzichten wollen, kann sich die Investition in ein EV-Ladegerät der Stufe 2 lohnen. Auch wenn die Investition nicht für alle Fahrer notwendig ist, kann sie die Reichweitenangst verringern und gleichzeitig logistische Probleme bei der Umstellung auf einen rein elektrischen Fahrstil lösen.

Ladegeräte der Stufe 2 unterscheiden sich von denen der Stufe 1 dadurch, dass sie ein 240-Volt-System verwenden, das die Batterie mit einem höheren Strom versorgt, in der Regel mit bis zu 80 Ampere oder etwa 6,0 kW Leistung (dies kann je nach der Funktionsweise des Ladegeräts Ihres Elektroautos variieren, daher sollten Sie die Einzelheiten in der Betriebsanleitung Ihres Fahrzeugs nachlesen). Diese Ladevorgänge reichen für die meisten Elektroautos aus, um sie innerhalb von vier Stunden wieder aufzuladen. Sie reichen jedoch nicht aus, um den Bedarf von Fahrzeugen wie dem Tesla Model 3 zu decken, die innerhalb einer Stunde über 100 Meilen weit fahren können.

Wie die Level-1-Ladestationen können auch die Level-2-Ladestationen an ein Netzwerk angeschlossen und über eine App verwaltet werden, was den Fahrern, die zusätzliche Reichweite benötigen, mehr Komfort bietet. Außerdem können die Besitzer der Ladestationen Nutzungsberichte verfolgen, um fundiertere Geschäftsentscheidungen zu treffen.

Stufe 3

Ladestationen der Stufe 3 für Elektrofahrzeuge entwickeln sich schnell zum Speedy Gonzales der Elektroautoaufladung und sind in der Stadt leichter denn je zu finden. Level-3-Ladegeräte, die mit 480 V oder 1.000 V betrieben werden, können die Batterie eines Elektroautos in etwa der gleichen Zeit aufladen, die ein Benzinauto zum Tanken benötigen würde - z. B. an Autobahnraststätten, in Parkhäusern von Einkaufszentren und Restaurants/Hotels/Einkaufszentren usw. Sie sehen aus wie normale Steckdosen, liefern aber bis zu 25 KW - und schaffen damit 100-250 Meilen in 30 Minuten!

Obwohl die langfristige Abnutzung einer mit Level-3-Tarifen aufgeladenen Batterie fraglich ist, machen öffentliche Ladestationen das Level-3-Laden im Stadtverkehr leicht zugänglich und bequem.

Die Installation eines Level-3-Ladegeräts zu Hause ist möglicherweise nicht die wirtschaftlichste Wahl. Eine typische Installation kostet mehrere Tausend Dollar und hängt von Faktoren wie den Spezifikationen des Ladegeräts, den Anforderungen an die Platzierung und die elektrische Aufrüstung sowie von lokalen Rabatt- und Anreizprogrammen ab, die die durch schnellere Ladegeschwindigkeiten entstehenden Kosten möglicherweise ausgleichen.

Es gibt zwar verschiedene Arten des Aufladens von Elektrofahrzeugen, aber die drei von der Society of Automotive Engineers (SAE) festgelegten Stufen sind nach wie vor die beliebtesten. Weitere Informationen finden Sie in unserem Blog, in dem wir die Ladestufen für E-Fahrzeuge näher erläutern. Unabhängig davon, für welche Art des Ladens man sich entscheidet, muss sich jeder Besitzer eines Elektroautos einige wichtige Fragen stellen, um die ideale Methode zu finden. Als Teil Ihrer Vorbereitungen ist es empfehlenswert zu verstehen, wie die verschiedenen Ladeoptionen zusammenpassen, um den Fahrern ein Maximum an Flexibilität in ihrem täglichen Leben und bei ihren Reiseplänen zu bieten. Einige Elektroautobesitzer bevorzugen das Aufladen über Nacht zu Hause oder im Büro, während andere sich für Schnellladestationen entscheiden, wenn sie wichtige Reisen unternehmen.

Schnell-Ladegeräte

Batterieladegeräte sind Geräte, die wiederaufladbare Batterien von Elektrofahrzeugen (EV) mit hohen Ladegeschwindigkeiten mit Strom versorgen. Wechselstrom-Gleichstrom-Wandler wandeln den Wechselstrom um und ermöglichen so eine schnelle Aufladung der Batterien. Es gibt verschiedene Arten von Ladegeräten, die speziell für bestimmte Fahrzeuge oder Anwendungen entwickelt wurden.

Ladegeräte der Stufe 1 werden direkt an eine 120-Volt-Standardsteckdose angeschlossen und können die Batterien innerhalb von 32 Stunden vollständig aufladen, während 240-Volt-Ladegeräte der Stufe 2 nur halb so viel Zeit für den gleichen Vorgang benötigen.

Die Leistung der Ladestationen spielt eine entscheidende Rolle für die Dauer des Ladevorgangs Ihres neuen Elektrofahrzeugs, wobei höhere kW-Leistungen eine schnellere Aufladung ermöglichen.

CCS und CHAdeMO sind zwei offene Standards für das Schnellladen: Sie wurden 2014 von sieben Autoherstellern entwickelt und unterstützen anfänglich jeweils bis zu 80 kW, während die CHAdeMO Association ihren Standard 2010 mit einer Unterstützung von 50 kW veröffentlichte.

Sowohl CHAdeMO als auch CCS bieten mehrere Anschlüsse für verschiedene Fahrzeuge, aber das kombinierte Ladesystem (Combined Charging System, CCS) bleibt die effizienteste Wahl, dank seiner anpassungsfähigen Funktionen, die es mit verschiedenen Fahrzeugen kompatibler machen; außerdem reduziert seine integrierte Gleichstrom-zu-Wechselstrom-Umwandlungsfähigkeit die Anforderungen an externe Hardware erheblich.

Es verfügt über ein spezielles integriertes Ladegerät, das die Stromzufuhr zur Batterie steuert und überwacht, ihren Zustand beurteilt und den Strom entsprechend anpasst. Darüber hinaus überwacht und schützt dieses Ladegerät, indem es die Ladeleistung bei kritischen Temperaturen verringert.

EVgo, eines der größten öffentlichen Schnellladenetzwerke des Landes, nutzt diese Technologien, um seinen Kunden ein außergewöhnliches Schnellladeerlebnis zu bieten. Die Stationen verfügen über gut beleuchtete Parkplätze mit schattenspendenden Vordächern, eine Beschilderung, die jeden Ladepunkt eindeutig kennzeichnet, sowie weitere Annehmlichkeiten wie Snackautomaten und Wasserbrunnen.

Am Arbeitsplatz werden zunehmend Ladestationen für Elektrofahrzeuge als Teil von Nachhaltigkeitsinitiativen oder Strategien zur Mitarbeiterbindung eingeführt. Sie bieten den Arbeitnehmern die dringend benötigte Bequemlichkeit, da sie nicht gezwungen sind, ihr Fahrzeug während der Arbeitszeit zu verlassen und nach Feierabend wieder in ein voll aufgeladenes Auto zu steigen.