Bei der Elektromobilität können zwei verschiedene elektrische Ströme zum Antrieb eines Elektroautos verwendet werden - Wechselstrom (AC) und Gleichstrom (DC). Was sind die Unterschiede?
Bevor wir uns mit den Einzelheiten befassen, sind zwei Dinge zu beachten: Der Strom, der aus dem Netz oder aus der Steckdose kommt, ist immer Wechselstrom (AC). Die in Batterien gespeicherte Energie ist immer Gleichstrom.
Wechselstrom und Gleichstrom sind zwei völlig unterschiedliche Arten von elektrischem Strom. Beide bewegen sich in unterschiedliche Richtungen, fließen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und haben unterschiedliche Anwendungen.
Gerade Linie
Wechselstrom ist ein elektrischer Strom, der regelmäßig seine Richtung ändert. Wechselstrom kann aus erneuerbaren Quellen mit Hilfe von rotierenden Generatoren wie Wind- oder Wasserturbinen erzeugt werden. Wechselstrom kann auch über große Entfernungen effizient transportiert werden. Aus diesem Grund wird in fast allen Stromnetzen der Welt Wechselstrom verwendet, was bedeutet, dass Sie auch zu Hause Wechselstrom verwenden können.
Gleichstrom bewegt sich immer in einer geraden Linie und kann durch erneuerbare Energietechnologien, wie z. B. Solarzellen, erzeugt werden. Gleichstrom kann unter anderem für Energiespeicher und LED-Beleuchtung verwendet werden. Batterien speichern Gleichstrom. Ein Laptop-Ladegerät wandelt zum Beispiel bei jedem Ladevorgang den Wechselstrom aus dem Stromnetz in Gleichstrom für den Laptop-Akku um.
Kurz gesagt, wir beziehen Wechselstrom aus dem Netz, der in Gleichstrom umgewandelt wird, damit er in Batterien gespeichert werden kann, z. B. in der Batterie eines Elektrofahrzeugs.
AC- und DC-Laden in der Elektromobilität
Der Hauptunterschied zwischen dem Laden eines Elektrofahrzeugs mit Wechselstrom und dem Laden mit Gleichstrom besteht darin, wo die Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom erfolgt. Unabhängig davon, ob ein Elektrofahrzeug an einer Wechselstrom- oder Gleichstrom-Ladestation aufgeladen wird, speichert die Batterie des Elektrofahrzeugs nur Gleichstromenergie.
Wenn Sie an einer Gleichstrom-Ladestation laden, erfolgt die Umwandlung von Wechselstrom (AC aus dem Stromnetz) in Gleichstrom (DC) an der Ladestation selbst, so dass der Gleichstrom direkt von der Station zur Batterie fließt. Da der Umwandlungsprozess in der größeren Ladestation und nicht im Fahrzeug selbst stattfindet, können größere Wandler verwendet werden, um Wechselstrom aus dem Netz sehr schnell umzuwandeln. Daher können einige Gleichstromtankstellen eine Leistung von bis zu 350 kW liefern und ein Elektrofahrzeug in 15 Minuten vollständig aufladen. Es sei denn, das Elektroauto hat auch eine hohe Gleichstrom-Ladeleistung.
Die Ladekurve
Ein weiterer wichtiger Unterschied zwischen Wechselstrom- und Gleichstromladung ist die Ladekurve. Beim Laden mit Wechselstrom fließt der Strom zu einem Elektrofahrzeug in einer flachen Linie (es gibt also eigentlich gar keine Kurve). Das liegt an dem relativ kleinen eingebauten Ladegerät, das über längere Zeit nur eine begrenzte Strommenge aufnehmen kann.
Die Gleichstromladung hingegen bildet eine abfallende Ladekurve. Das liegt daran, dass die EV-Batterie anfangs einen schnelleren Energiefluss aufnimmt, aber allmählich weniger Leistung benötigt, wenn sie ihre volle Kapazität erreicht. Das liegt daran, dass der Akku mit zunehmender Füllung auch wärmer wird und daher seine Geschwindigkeit abnimmt.
Dieselbe Logik lässt sich auf das DC-Schnellladen und das ultraschnelle Laden anwenden. Aus diesem Grund benötigen Elektroautos weniger Strom, sobald die Batterie zu etwa 80 Prozent gefüllt ist, daher die abnehmende Kurve. Die Wärme muss richtig abgeleitet werden, um die Batterie zu schonen.
Die Ladegeschwindigkeit hängt unter anderem vom Ladezustand der Batterie, dem Zustand der Batterie des Fahrzeugs und den Wetterbedingungen ab. Bei der richtigen Temperatur, 25-35 Grad, und bei leerem Akku erfolgt der Ladevorgang am schnellsten.
Wo kann ich AC-Ladestationen finden? Und wo kann ich DC-Ladestationen finden?
Die meisten öffentlichen und privaten Ladestationen funktionieren heute mit Wechselstrom. Die übliche Ladegeschwindigkeit beträgt 3-phasig 11 kW, was von Ihrem Fahrzeug und der verfügbaren Leistung der Ladeinfrastruktur abhängt. Es ist ideal für das Aufladen Ihres Autos zu Hause oder am Arbeitsplatz, da Sie mehr Zeit zum Aufladen haben. Gleichstromladen hingegen ist eher in der Nähe von Autobahnen oder an öffentlichen Ladestationen üblich, wo man nicht viel Zeit zum Laden hat. Aber das Gleichstromladen hält langsam Einzug in die Heimtankstellen und bietet neue Möglichkeiten für E-Fahrer, da es nicht nur schnelleres Laden ermöglicht (z. B. 15 kW), sondern auch bidirektionales Laden.
