Rådgivare
Texten nedan är maskinöversatt från tysk originaltext.
Värt att veta om laddningsstationer, laddningsstationer för elbilar
Den som funderar på elmobilitet och vill skaffa sig en elbil måste också fundera över möjligheterna att lägga upp den. Eftersom e-mobilitet utan energi från vägguttaget finns det inte. Men att ladda en elbil är helt enkelt oproblematiskt när grundläggande saker tas i beaktande. Vi råder dig att strömmen från laddaren är bättre för din bil än strömmen från ett 230 V-uttag.
Was är en elbil-laddare?
Varför behövs en laddare eller Wallbox?
Vilka laddningsmetoder skiljer man mellan?
Hur fungerar en laddningsstation?
Hur monteras en laddningsstation?
Hur kopplas en laddningsstation till bilen?
Den smarta laddaren att ta med sig
Ladda den elektriska bilen med solenergi
Statligt stöd till laddplatser
Vanliga frågor om laddningsstationer för elbilar
Was är en elbil-laddare?
För några år sedan var eldrivna transporter eller e-mobilitet fortfarande i sin linda. Men nu är eldrivna fordon på frammarsch över hela världen. Tack vare kontinuerlig utveckling har elbilar tillräckligt med energi för att kunna lägga mer och mer sträckor med en batteriladdning.
Men någon gång är det största batteriet urladdat och måste laddas. Ingen ägare vill då ställa sin nya elbil på en avlägsen parkeringsplats. Även om det där finns en kostnadsfri laddare för E-fordon. Nej, fordonet måste också kunna laddas i företagets lokaler eller i det inhemska garaget.
Det krävs en kraftfull laddare. På engelska kallas även en privat väggladdare för elfordon ”Wallbox”, ”Wall Charging Station”, ”Home Charging Station” eller ”Wall Connector”. Men oberoende av namnet är uppgiften alltid densamma: Vägglåda är en överlämningspunkt från energinätet till elfordonet.
Vid laddningstjänster över 3,7 kW rekommenderas inte längre att anslutningskontakten under belastning enkelt kopplas av eller på. Därför kontrollerar laddningsstationen om det elektriska fordonet är korrekt anslutet och friger först då spänningen vid utgången. På så sätt garanteras att laddningen sker med största möjliga säkerhet.
Elbilar med ett snabbt tankstopp på laddningsstation.
Varför är det en laddningsstation Wallbox krävs?
Väggladdningsstation med laddningskabel för hemmabruk.
Batteriet i en elbil har en avsevärd kapacitet, annars skulle de moderna elbilarnas nuvarande prestanda inte vara möjlig. Om ett sådant högkapacitiva fordonsbatteri är helt tomt, kan den ta upp en mycket hög laddningsström.
Vägguttaget som strömkälla skulle då snabbt överbelastas. Därför måste laddningsströmmen anpassas eller begränsas. Laddningsströmmen bör dock vara tillräckligt hög för att elfordonet snabbt ska kunna användas igen. Å andra sidan får elnätet eller elinstallationen hemma inte överbelastas.
Hur mycket ström som i slutändan blir tillgänglig för eMobil beror på vilken strömanslutning som är tillgänglig. Om laddaren bara försörjs med 230 V växelspänning kan den avge mycket mindre effekt än om den drivs med 400 V-trefasström via tre faser.
Ett litet räkneexempel för illustrativt exempel:
En elbil behöver ca 15 till 20 kW per 100 km räckvidd. Med en genomsnittlig laddningseffekt på ca 10 kW behövs cirka 2 timmar för att ”tanka” elektrisk energi för 100 km räckvidd. Om laddningen bara sker med ca 3 kW, behöver man för samma energimängd ca 6 timmar.
Detta visar: För att kunna ladda en bil under en praktiskt genomförbar tidsperiod behöver man lastningsprestanda betydligt över 3,7 kW.
Följaktligen behövs en Wallbox som säkert kan förse fordonet med nödvändig laddningseffekt. Wallbox är dock inte laddaren! Den egentliga laddningen med hjälp av en laddare sker i bilen.
Vilka laddningsmetoder skiljer man mellan?
Ett elektriskt fordon kan laddas på olika sätt. Med de olika laddningskoncept är det viktigt vilken spännings- eller strömkälla som finns tillgänglig. Det laddas via växelström (AC) eller likström (DC) med olika effekter.
Laddning med växelström
Jordat uttag med 230 V växelström.
Växelström finns tillgänglig på alla vanliga vägguttag i hemmet. Men på bara en fas med 230 V och max. 16 A är effekten max 3,68 kW.
Was som räcker för vanliga konsumenter som kaffebryggare, strykjärn eller värmefläktar, är litet dimensionerad för en elbil.
Laddningsförloppet tar beroende på batteriets kapacitet och laddningsstatus något tio eller mer timmar. Om fordonet säkert står över natten i det hemma garaget är det inte nödvändigtvis ett stort problem.
Laddning med trefasström
CEE-uttag med 400 V-trefasström.
För hemmabruk är en laddningsstation som ansluts till trefasström en bättre lösning.
Till skillnad från växelström med bara en fas, finns 3 faser för trefasström.
Vid en belastning på 32 A per fas ger detta en beräknad laddningseffekt på 22 kW.
På så sätt minskar laddningstiden avsevärt och fordonet är snabbt klart att använda igen.
Vissa biltillverkare använder ofta en in-kabel-kontrollbox (ICCB i Cable Control Box) för att i en nödsituation kunna ladda batteriet utanför det hemma garaget eller bortom offentliga laddningsstationer vid ett eluttag.
Laddning med likström
Vid laddning med likström är laddaren monterad direkt i laddningsspole. Försörjningen till laddaren sker antingen från elnätet eller från buffertbatterier till en solcellsanläggning.
För att kunna använda detta laddningsförfarande måste det finnas en likströmsanslutning på elbilen. Batteristyrningen i bilen kommunicerar sedan via laddningskabeln med laddaren i pelaren. På så sätt kan strömstyrkan anpassas perfekt och när batteriet är fulladdat stängs den av.
Med likaddning är laddningseffektivitet långt över 22 kW möjlig och laddningstiden är mycket kort. Priserna på likströmsladdningarna är dock extremt höga och är därför inte särskilt intressanta för privat bruk. Men där snabbladdning med likström är meningsfull är den på offentliga laddningsstationer som t.ex. på motorvägar. Här kan bryt användas direkt för att ladda fordonsbatteriet helt på mindre än en timme. Men även för företag är snabblastare en mycket intressant investering. Särskilt när du planerar att köpa elfordon.
Viktigt!
Vid laddning av växel- och trefasström finns laddaren i elbilen. Därför bör man få exakt information om hur hög laddningseffekten är hos den inbyggda laddaren. Om fordonet endast klarar 7 eller 11 kW max. laddningseffekt är det ingen mening med att installera en laddare med 22 kW eller mer.
Hur fungerar en laddningsstation?
Den maximala laddningsströmmen beror på strömanslutningen.
Vid installation av en laddare för växel- eller trefasström ställs Wallbox in exakt hur hög den maximalt tillåtna strömmen får vara.
Den maximala höjden för strömmen bestäms av den elektriska anslutningen och inte av den elektriska fordonens behov.
Denna information skall överföras till laddaren i fordonet när den laddas. Laddaren i fordonet anpassar då laddningsströmmen så att elinstallationen av strömanslutningen inte överbelastas.
Med hjälp av strömomvandlare registrerar och kontrollerar laddstationen det aktuella strömvärdet. Om denna är för hög kan laddaren avbryta strömtillförseln till laddaren i fordonet.
För att laddaren och laddaren ska kunna interagera med varandra i fordonet finns två extra anslutningsledningar i laddningskabeln som heter CP (Contact Pilot) och PP (Proximity Pilot eller Plug Present).
Genom en motståndsändring på anslutningen PP detekterar laddaren anslutningen av laddningskabeln till den elektriska bilen.
Tillståndet för laddning visas genom motståndsändringar på CP-anslutningen.
Samtidigt ger laddningsstationen en pulsbreddsmodulerad signal till CP-anslutningen för att överföra den maximalt tillåtna laddströmmen till laddaren i bilen.
De två mindre kontakterna på laddningskontakt är för CP och PP.
Ytterligare specialfunktioner
eftersom laddaren kontinuerligt registrerar strömförbrukningen, störningar och felfunktioner kan identifieras direkt. I extrema fall avbryter laddaren laddningen och skiljer anslutningen till elbilen.
Dessutom kan laddaren även garantera användarbehörighet. Detta kan realiseras via nyckelströmbrytare, PIN-kod eller RFID-teknik. Men även omfattande utvärdering för energihantering eller realtidsövervakning är möjlig vid många laddningsstationer.
Hur monteras en laddningsstation?
Ange monteringsplats
Laddaren ska vara placerad i omedelbar närhet av fordonet.
Lämpliga platser bör därför helst väljas i garaget. Utomhus måste en laddningsstation stå emot väderförhållandena. Därför rekommenderas här det väderskyddade området på en carports.
För helt fristående laddningsstationer måste IP-kapslingsklass vara tillräckligt högt.
Elanslutning
Om monteringsplatsen är fastställd ska den elektriska anslutningen ske. I många fall innebär detta ett massivt ingrepp i elinstallationen. Därför måste installationen utföras av en elektriker som är väl förtrogen med relevanta regler och förfaranden.
Inga fler förbrukare eller uttag får anslutas till elledningen, som leder från säkringsdosan till laddningsstationen. Förutom kabeldragning måste även en ledningsskyddsbrytare (LS-brytare) samt en jordfelsbrytare typ A EV eller typ B installeras. Om laddaren redan har en DC-felströmssensor, är en standard-felströmsbrytare (Fi typ A) helt tillräcklig.
Viktigt!
Om en laddstation har mer än 12 kW laddningseffekt ska den systemansvariges tillstånd inhämtas innan den installeras eller tas i bruk.
Programmering av laddningsstation
Många laddningsstationer har många inställnings- och programmerings- och avläsningsmöjligheter.
Korrekt inställning är lika viktig som professionell anslutning till elnätet.
På så sätt garanteras att elfordonet laddas snabbt utan att överbelasta elinstallationen.
Hur kopplas en laddningsstation till bilen?
I laddningskabeln finns det olika kontaktsystem som mer eller mindre etablerat sig beroende på tillverkare och land. Därför bör du, innan du köper en laddspole eller laddare, informera dig om vilken laddningskontakt som är nödvändig för ditt fordon.
Typ 1 laddningskontakt
Laddningskontakten av typ 1 är utbredd i Asien, såväl som i Nordamerika.
Laddaren med sina fem kontakter är konstruerad för laddningstjänster upp till 7,2 kW.
För fordon med typ 1-kontaktsystem som säljs i Tyskland medföljer vanligtvis en anslutningskabel som passar till laddningsstationer med typ 2-uttag.
Typ 1 laddningskontakt har 3 stora kontakter, som är upptagna med fas (L1), nollledare (N) och skyddsledare (PE). De två mindre kontakterna är för signalledningarna CP och PP.
Typ 2 laddningskontakt
Laddningskontakten av typ 2 har slagit igenom i Europa.
Den även kända anslutningen som Mennekes-kontakt stöds av alla stora biltillverkare i Tyskland.
Den maximala laddningseffekten i privata Wall-boxar ligger på 22 kW, och på offentliga laddningsstationer upp till 43 kW.
Typ 2 laddningskontakt har 5 stora kontakter som är upptagna med faserna L1, L2 och L3 samt nolledare (N) och skyddsledare (PE). Signalledningarna CP och PP kopplas via de två mindre kontakterna.
CCS-kontakt
Combined Charging System-kontakten är en vidareutveckling av laddningskontakten typ 2. Genom två extra kontakter i nedre delen av kontakten är snabbladdning med likström (DC+ och DC-) möjlig.
Laddningsuttaget på fordonet är då utformat så att antingen typ 2-laddningskontakt eller CCS-kontakt kan anslutas. Sedan dess har CCS2-kontakten etablerat sig i Europa. I USA används kombinationen CCS1, där en typ 1-laddningskontakt med likströmskontakter utökas.
Snabblladdningsstationer med CCS-anslutningar stöder laddningseffekt på upp till 125 kW.
Mode 2 laddningskabel
En Mode 2 laddningskabel medföljer ofta elfordon och möjliggör laddning via ett vanligt 230 V-uttag.
Men då är laddningstiderna tillräckligt långa. Kommunikationen med laddaren i bilen tar över en kontrollbox (ICCB i Cable Control Box) som är integrerad i kabeln. På så sätt säkerställs att laddaren i elbilen inte överbelastar strömanslutningen.
Mode 3 laddningskabel
För att ansluta fordonet till en offentlig laddningsstation krävs en Mode 3 laddningskabel.
En inbyggd kontrollbox (ICCB) behövs inte, eftersom laddaren kommunicerar direkt med laddaren i fordonet.
Mode 3 laddningskablar är i Europa utrustade med vardera två laddningskontakter typ 2.
Mode 4 laddningskabel
Läge 4-laddningskabel används när den laddas med likström och hög effekt. På grund av den höga laddningsströmmen är dessa kablar fast anslutna till laddningsstationen. På fordonssidan av laddningskabeln är en CSS-kontakt monterad.
Den smarta laddaren att ta med sig
Mobil laddningsstation med olika nätadapter.
En mobil laddare kombinerar maximal laddningseffekt med maximal flexibilitet. Funktionen är densamma som för Mode 2-laddningskabel, men den möjliga laddningseffekten är betydligt högre.
Beroende på typ av vägguttag är laddningsprestanda på 3,7 kW upp till 22 kW möjlig. På så sätt kan förare av elbilar tanka i nästan alla eluttag.
För enkel anslutning till vägguttag finns olika adaptrar. Och med hjälp av kodningen på kontaktadaptern känner laddningsstationen automatiskt av hur hög den tillgängliga strömanslutningen får belastas.
Tillbaka i det lokala garaget hängs den mobila laddningsstationen in i vägghållaren och ansluts till ett CEE-uttag. Nu arbetar den lika snabbt och tillförlitligt som en fast installerad Wallbox.
Ladda den elektriska bilen med solenergi
Ständigt ökande kostnader och allt lägre inmatningspriser som står i samband med kostnadseffektiv solcellsanläggning.
I stället för att sälja egenproducerad el till elnätsoperatörer till ett lågt pris bör den billiga solenergin användas bättre för egenförbrukning.
Där erbjuder det sig att ladda en elbil. Bortsett från att energiproduktion är helt utsläppsfri för att driva en elbil kan man också spara ordentligt.
Billig solcellsström och utsläppsfri körning.
Här är ett litet räkneexempel:
Med en årlig körprestanda på ca 25.000 km och en genomsnittlig energiförbrukning för elbilar på 16 kWh/100 km, ger detta en årlig energiförbrukning på ca 4.000 kWh.
Energikostnaderna vid nätström (26–30 ct/kWh) är då 1.040,- upp till 1.200,- euro.
Energikostnaderna för solenergi (11–14 ct/kWh) är då 440,- upp till 560,- euro.
Detta ger en årlig besparing på cirka 600 euro!
Det är ännu mer intressant att köpa en elbil, när den befintliga solcellsanläggningen redan har varit i drift under en längre tid, och när Vertags till inmatningspriset har löpt ut eller kommer att upphöra inom överskådlig tid. I detta fall har PV-anläggningen fått amorteras och endast minimala kostnader för underhåll och underhåll har uppstått. Därför finns det nästan helt gratis solenergi.
Enkelriktad och dubbelriktad laddning
Vid enkelriktad laddning flyter solcellsströmmen från PV-anläggningen via laddstationen till den elektriska bilen. Om solcellsanläggningen genererar mer ström än vad som behövs just i huset, flyter överflödig ström till bilbatteriet.
I dubbelriktade laddnings-system kan den energi som lagras i bilbatteriet användas för att försörja förbrukare i huset på kvällen eller på natten. Fordonsbatteriet fungerar nästan som mellanlagring och du behöver inte köpa in dyr nätenergi. Däremot befinner sig dubbelriktade laddningsstationer fortfarande i utvecklings- eller testfasen.
Mer information om elektronisk laddning har vi sammanställt för dig på vår rådgivarsida om hållbar teknik vid installation i byggnader.
Statligt stöd till laddplatser
För att inrätta offentliga laddningsstationer på kundparkeringar kan en ansökan om stöd lämnas in till Bundesanstalt für versicherungsbedarbeit. Mer intressant information om de nuvarande stödprogrammen finns på Bundesanstalt webbplats.
Vanliga frågor om laddningsstationer för elbilar
Varför tar de senaste 20 procenten mycket längre tid vid laddning?
Anledningen till detta är begränsningen av laddningsspänningen. För litiumbatterier får laddspänningen inte överstiga ett visst värde per cell. Batterierna skulle annars skadas. När du laddar ett tomt batteri ökar spänningen kontinuerligt, för att möjliggöra en permanent hög laddningsström. När maximal laddspänning har uppnåtts är batterierna dock ännu inte 100 % fulla. Laddspänningen hålls nu stabil till det maximala värdet och laddningsströmmen går långsamt tillbaka. Laddningsströmmen bestäms nu inte längre av laddaren utan av batteriet. Först när laddningsströmmen har nått ett minimalt värde vid maximal laddspänning, laddas litiumbatteriet till 100 %.
Är långsam laddning bättre för batteriet än snabbladdning på 30 minuter?
En laddning, där 80% av batteriet laddas på 30 minuter, belastar batteriet betydligt mer än en laddning på 2 till 4 timmar. Å andra sidan är en laddning med låg ström över 12 timmar eller mer inte optimal. Viktigt vid laddning är alltid batteritemperatur. I området 20 °- 40 C känner sig litiumbatterier bäst. Vid snabbladdning kan batteritemperaturen snabbt°överstiga 40 C-märket utan intelligent batteri- och temperaturhantering.
Was leder till förtida åldrande av bilbatterierna?
De batterier med vilka en tillverkare förser sina fordon med ström kan utan problem ta emot och leverera hög effekt. Trots det åldras batterierna något av kalendariskt. Ett annat kriterium är hur ofta användningen sker och hur lång tid det går mellan användningstillfället. Den största negativa effekten har dock mycket höga prestanda vid mycket låga och mycket höga temperaturer.
Var hittar jag ICH laddpunkter?
Infrastrukturen för gods utvecklas allt mer, så att ägare av e-bilar kan hitta eltankstationer som täcker hela territoriet. Nu finns det även appar för din smartphone, där alla laddningspunkter i en region visas på ett överskådligt sätt.