Die Lademodi für Elektrofahrzeuge (EV) bezeichnen die verschiedenen Methoden und Standards, die zum Laden von Elektrofahrzeugen verwendet werden. Diese Modi werden primär durch die Art des elektrischen Anschlusses, die Ladegeschwindigkeit und die Kommunikationsmöglichkeiten zwischen Fahrzeug und Ladegerät definiert.
Der internationale StandardIEC 61851-1' (Leitfähiges Ladesystem für Elektrofahrzeuge) zeigt die definierten Lademodi an.
Vier Arten internationaler Lademodi
Modus 1: Für den Heim- und Notfallgebrauch
Modus 1 bezeichnet das Laden über eine normale Haushaltssteckdose ohne Kommunikation zwischen Fahrzeug und Ladegerät. Typischerweise wird hierfür ein einfaches Verlängerungskabel verwendet. Es gibt keine Sicherheitsvorkehrungen gegen Stromschläge. Aus Sicherheitsgründen ist dieser Modus in vielen Regionen verboten.
Modus 2: Verbesserte Sicherheit und Überlastschutz
Im Modus 2 erfolgt der Ladevorgang über ein spezielles Kabel mit integrierter Steuereinheit für mehr Sicherheit. Dieses Kabel schützt vor Stromschlägen und ermöglicht die Kommunikation mit dem Fahrzeug zur Steuerung des Ladevorgangs. Modus 2 wird üblicherweise zum Laden zu Hause verwendet.
Modus 3: Schnelleres Laden und Installieren über Netzstrom
Dieser Modus nutzt eine fest mit dem Stromnetz verbundene Ladestation oder Wallbox. Er ermöglicht eine höhere Ladeleistung als die Modi 1 und 2 und beinhaltet Sicherheitsfunktionen wie die Kommunikation und Steuerung zwischen Ladegerät und Fahrzeug. Modus 3 gilt als bevorzugte Methode für die meisten Elektrofahrzeuge, insbesondere beim öffentlichen Laden.
Modus 4: Schnellstes Laden und Schutz mit Gleichstrom
Der sogenannte DC-Schnelllademodus 4 ermöglicht schnelles Laden, indem Wechselstrom (AC) an der Ladestation und nicht im Fahrzeug in Gleichstrom (DC) umgewandelt wird. Dadurch sind deutlich kürzere Ladezeiten möglich, sodass ein Elektrofahrzeug oft in etwa 30 Minuten 80 % Ladung erreicht. Modus-4-Ladegeräte befinden sich typischerweise an öffentlichen Ladestationen entlang von Autobahnen.
Wie beeinflussen die Lademodi die Ladegeschwindigkeit Ihres Elektrofahrzeugs?
Ladeleistung: Leistungsstärkere Ladegeräte laden schneller.
Im Modus 1 beträgt die Ausgangsleistung etwa 1,4 kW, was ihn zur langsamsten Lademethode macht.
Im Modus 2 kann eine Ausgangsleistung von bis zu 3,3 kW erreicht werden, das ist 135 % schneller als im Modus 1. Einige Level-2-Ladegeräte erreichen sogar 36 kW oder mehr.
Im Modus 3 wird eine breite Palette an Ausgangsleistungen angeboten, typischerweise von 7,2 kW bis 22 kW. Dadurch wird die Ladeleistung erheblich gesteigert. Modus 3 ist auch der am häufigsten verwendete Lademodus für das Laden zu Hause.
Im Modus 3 kann Haushaltsstrom genutzt werden, er ist günstig und einfach zu installieren, eignet sich für Personen, die keine hohe Ladegeschwindigkeit benötigen, und sein ausgezeichnetes Preis-Leistungs-Verhältnis hat ihn bei vielen Familien beliebt gemacht und zum Kauf geführt.
Modus 4, auch bekannt als Gleichstrom-Schnellladung, ermöglicht Ladeleistungen von 50 kW bis 350 kW oder mehr. Dies ist derzeit die schnellste Lademethode; einige Elektrofahrzeuge können in 30 Minuten auf etwa 80 % ihrer Kapazität aufgeladen werden.
Es gibt 800-V-Hochspannungsplattformen, auf denen neue Energiefahrzeuge ab August in China erhältlich sein werden.
Akkukapazität: Größere Akkus benötigen längere Ladezeiten.
Die Leistung eines Elektrofahrzeugs wird hauptsächlich durch die Batteriekapazität bestimmt, die üblicherweise in Kilowattstunden (kWh) gemessen wird. Je größer die Batteriekapazität, desto größer die Reichweite des Fahrzeugs mit einer einzigen Ladung.
• Kleine Elektrofahrzeuge: Die Batteriekapazität liegt in der Regel bei 20-40 kWh und eignet sich für den Stadtverkehr.
• Mittelgroße Elektrofahrzeuge: Die Batteriekapazität beträgt im Allgemeinen etwa 50-70 kWh, unter Berücksichtigung des Stadt- und Vorstadtverkehrs.
•Große Elektrofahrzeuge: Die Batteriekapazität beträgt in der Regel mehr als 80 kWh und eignet sich für Langstreckenfahrten.
Stellen Sie sich vor, Sie besitzen ein Elektroauto mit einer Batteriekapazität von 60 kWh, das an einer 11-kW-Ladesäule geladen wird:
Theoretisch: 60 kWh / 11 kW = 5,45 Stunden, das heißt, in etwa 5 Stunden und 27 Minuten kann Ihr Elektrofahrzeug vollständig aufgeladen werden.
Wenn Sie zum Laden eine 60-kW-Gleichstrom-Ladepistole verwenden, 60 kWh / 60 kW = 1 Stunde, können Sie Ihr Elektroauto in etwa 1 Stunde vollständig aufladen und sparen so mehr als 80 % der Ladezeit.
Aufgrund von Faktoren wie Ladeeffizienz und Batteriemanagementsystem kann die tatsächliche Ladezeit jedoch etwas länger sein.
Ladezustand: Eine Batterie mit einem niedrigeren Ladezustand (SOC) lädt anfänglich schneller.
Bei einem niedrigen Ladezustand (SOC) der Batterie steht mehr freier Raum für die Energiezufuhr zur Verfügung, was eine schnellere Aufladung ermöglicht.
Schnellladen ist nur möglich, wenn der Ladezustand (SoC) Ihres Elektrofahrzeugs unter 80 % liegt; andernfalls verringert sich die Ladegeschwindigkeit rapide.
Für schnelles Laden auf kurzen Strecken empfehlen wir, den Ladezustand (SOC) zwischen 20 % und 80 % zu halten. Bei längeren Fahrten raten wir zu einem Ladezustand von 100 %.
Umgebungstemperatur:
Temperaturen können die Batterieleistung beeinflussen und die Ladegeschwindigkeit verringern. Die meisten Elektrofahrzeugbatterien haben einen optimalen Temperaturbereich, typischerweise zwischen 20 °C und 30 °C. Innerhalb dieses Bereichs sind die chemische Zusammensetzung und der Innenwiderstand der Batterie für ein effizientes Laden optimal.
Aber keine Sorge, bei einigen Elektrofahrzeugen kann man die Batterie vor dem Laden auf eine optimale Temperatur vorkonditionieren, insbesondere bei extremen Wetterbedingungen.
Ladeprotokoll: Unterschiedliche Ladeprotokolle können sich auch auf die Ladegeschwindigkeit auswirken.
Es gibt viele Ladeprotokolle, wie z. B. OCPP, ISO 15118, CHAdeMO, GB/T, Tesla Supercharger und CCS (Combined Charging System) usw. In verschiedenen Regionen gelten unterschiedliche Standards für die Ladeinfrastruktur, was die Wahl des Ladeprotokolls beeinflusst.
Wie wähle ich den richtigen Lademodus für mein Elektrofahrzeug?
Laden zu Hause und an öffentlichen Orten:
Prüfen Sie in der Bedienungsanleitung Ihres Fahrzeugs, welche Lademodi unterstützt werden. Bei einphasigem Stromanschluss und wenn Sie keine extrem schnelle Ladung benötigen, sind Modus 2 oder Modus 3 geeignet. Bei Drehstromanschluss und Bedarf an schnellerer Ladung ist Modus 3 die bessere Wahl.
Öffentliche Ladestationen bieten in der Regel den Lademodus 3 oder 4 an, was kürzere Ladezeiten ermöglicht.
Ladegeschwindigkeit:
Ermitteln Sie, wie schnell Ihr Fahrzeug geladen werden muss. Ladegeräte der Stufe 1 laden langsam und eignen sich für das Laden über Nacht, während Ladegeräte der Stufe 2 schnellere Ladegeschwindigkeiten bieten und sich daher ideal für den täglichen Gebrauch eignen.
DC-Schnellladegeräte (Modus 4) ermöglichen schnelles Laden und erreichen oft in etwa 30 Minuten eine Kapazität von 80 %, werden aber typischerweise im öffentlichen Raum eingesetzt.
Kompatibilität:
Stellen Sie sicher, dass das Ladegerät mit dem Bordladegerät Ihres Fahrzeugs kompatibel ist. Prüfen Sie die maximale Stromstärke, die Ihr Fahrzeug aufnehmen kann, und wählen Sie ein Ladegerät, das diese Anforderung erfüllt oder übertrifft.
•Tesla Model 3: Unterstützt Wechselstromladung (Modus 2 und Modus 3) sowie Gleichstrom-Schnellladung (Modus 4).
•Volkswagen ID.4: Unterstützt das CCS Combined Charging System, kompatibel mit AC- und DC-Ladung.
•BYD Han: Unterstützt AC- und DC-Laden nach GB/T-Standard.
Installationsort:
Entscheiden Sie, wo Sie das Ladegerät installieren möchten. Bei einer Installation im Freien muss es wetterfest sein. Berücksichtigen Sie die Entfernung zur Ladestation, um die Installationskosten zu minimieren.
•Modus 1 ist veraltet und keine gute Wahl.
•Modus 2 ist für Innenräume geeignet, aber nicht so sicher.
•Die Modi 3 und 4 sind heutzutage die gebräuchlichsten Ladearten und funktionieren sowohl im Innen- als auch im Außenbereich.
Bei der Wahl des Lademodus sollten Sie Faktoren wie das Ladegerät, Ihr Fahrzeug und den Ladeort berücksichtigen. Um sicherzugehen, dass Sie sicher laden, fragen Sie am besten einen Experten oder konsultieren Sie die Bedienungsanleitung Ihres Fahrzeugs.
Stromstärke und elektrische Kapazität:
Elektrofahrzeuge verfügen typischerweise über zwei Arten von Ladeanschlüssen: Schnellladeanschlüsse und Normalladeanschlüsse. Jeder Typ unterstützt unterschiedliche Lademodi.
Das Laden mit Gleichstrom (DC) wird als Schnellladen bezeichnet. Modus 4 ist der gängigste Modus für Schnellladen. Dieser Anschluss kann deutlich höhere Ladeströme verarbeiten, oft zwischen 50 A und 500 A oder mehr. Dadurch sind Schnellladeleistungen von bis zu mehreren hundert Kilowatt möglich.
Modus 2 und Modus 3 werden typischerweise für langsameres Laden mit Wechselstrom verwendet. Das fahrzeuginterne Ladegerät wandelt den Wechselstrom der Ladestation in Gleichstrom um, um die Batterie zu laden. Sie unterstützen üblicherweise niedrigere Ladeströme im Bereich von 16 A bis 32 A.
Der maximale Ladestrom wird üblicherweise durch das fahrzeuginterne Ladegerät und das Hausstromnetz begrenzt. Um Ihr Ladesystem und die Ladegeschwindigkeit zu verbessern, sollten Sie einen Elektriker hinzuziehen, der Ihre Ladestationen prüft und gegebenenfalls aufrüstet.
Intelligente Funktionen:
Einige Ladegeräte im Modus 3 oder 4 bieten intelligente Funktionen wie WLAN-Konnektivität, Zeitplanung und Energieverfolgung. Diese ermöglichen es Ihnen, außerhalb der Spitzenzeiten zu laden und so den Komfort zu erhöhen und Kosten zu sparen.
In verschiedenen Ländern und Regionen bieten Elektrofahrzeuge (EVs) unterschiedliche Lademodi, um verschiedenen Bedürfnissen gerecht zu werden. Das Verständnis dieser Modi ist entscheidend für ein effizientes und komfortables Laden von Elektrofahrzeugen.