Elektromobilität

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Wir sind Spindler.

Wir sind Elektromobilität.

Hi, ich bin David Wiatr - ihr Technologie-Experte bei Spindler. Die Elektromobilität wollen wir für Jeden zugänglich und verständlich gestalten, ganz unabhängig davon, wie weit Sie auf Ihrer Reise zur - oder bereits mit - der Elektromobilität sind.

Wir unterstützen Sie als kompetenter Partner in allen Bereichen dieser umfangreichen und genauso faszinierenden Art der Mobilität.

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Die wissenswerte Welt der Elektromobilität

  • Unser fortlaufend aktualisiertes Nachschlagewerk der Elektromobilität von den Basics über Advanced bis hin zur Masterclass.

E-Mobility Basics

AC (Alternate Current)

Wechselstrom, auch "Drehstrom" genannt

DC (Direct Current)

Gleichstrom

Volt (V)

Elektrische Spannung

Ampère (A)

Stromstärke

Watt (W)

Elektrische Leistung. Die Spannung V multipliziert mit der Stromstärke A

ergibt die Leistung W pro Phase.

Beispielrechnung

Haushaltsüblichen 3-phasigen Starkstromanschluss:

230V x 16A x 3 Phasen = 11.040 Watt = 11 kW (kiloWatt)

Typ2-Stecker | Europa-Standard für AC-Laden
Typ2-Stecker | Europa-Standard für AC-Laden

Typ2 Ladestecker

Der Standard-Stecker für AC-Laden, z.B. Zuhause, in der Stadt öffentlich oder an sonstigen AC-Ladesäulen

CCS-Stecker | DC- & HPC-Laden
CCS-Stecker | DC- & HPC-Laden

CCS Ladestecker

Ein Typ 2-Stecker mit Ergänzung um 2 DC-Ladepins, die extrem hohe Ladeleistungen dank Gleichstrom ermöglichen.

ChaDeMo | DC-Laden | Japan-Standard
ChaDeMo | DC-Laden | Japan-Standard

ChaDeMo Ladestecker

Japanischer Standard-Stecker für DC Charging.

Volumeneinheit für Strommenge,

vergleichbar mit Liter bei Kraftstoff.

Vereinfachtes Beispiel

Bei Ladung eines E-Autos mit 11 kW Leistung sind nach 2 Stunden 22 kWh in die Batterie gelangt.

11 kW * 2 h = 22 kWh

Auch Akku oder HV-Batterie genannt.

Der aufladbare Energiespeicher des E-Autos, bestehend aus mehreren Akkupacks

mit jeweils mehreren Batteriezellen,

die den Strom an die Elektromotoren & weitere Komfortverbraucher (Klimaanlage, Soundsystem etc.) im Auto abgeben.

Eine HV-Batterie läuft i.d.R. auf 400 Volt Systemspannung, wobei die 800 Volt-Technologie aufgrund der Vorteile mittlerweile in immer mehr Modellen verbaut wird. Mehr Infos im Advanced-Bereich.

Bezeichnung des Akku-Füllstands, angegeben in %.

Energierückgewinnung durch das Bremsen des E-Autos. Während der Verzögerung gewinnt ein E-Auto mittels E-Motor und/oder Bremsen Energie zurück. Statt wie bei einem Verbrenner die Bremsenergie in Wärme umzuwandeln und abzustrahlen, nutzt ein E-Auto diese Energie aus, um den Akku während der Fahrt zu laden.

Dasselbe Prinzip wirkt z.B. bei einem Fahrrad-Dynamo:

Der Reifen dreht den Kopf des Dynamo und durch diese Drehung erzeugt der Dynamo einen Widerstand und gleichzeitig Strom.

Deswegen wird das Treten bei angelegtem Dynamo auch schwieriger.

Mild Hybrid (MHEV)

Elektromotor & Verbrenner-Motor

Kleine Batterie für den E-Motor zur Unterstützung des Verbrenner-Motors. Der E-Motor wird i.d.R. nur zum Anfahren genutzt, um die Verbrauchsspitzen zu kappen. Kann nicht extern aufgeladen werden.

Plug-In Hybrid (PHEV)

Elektromotor & Verbrenner-Motor

Größere Batterie für mehr elektrische Reichweite und mehr Möglichkeiten des Systems, das Zusammenspiel von Elektro und Verbrenner effizient zu managen, je nach Fahrsituation & -stil.

Range Extender (REEV)

Elektromotor als Antrieb

Das REEV fährt rein elektrisch, hat aber einen kleinen Verbrennungsmotor als Stromerzeuger an Bord, um die Reichweite während des Fahrens zu verlängern. Trotzdem wird auch über Rekuperation und Plug-In der Batterie Energie zugeführt. Das Konzept ist jedoch mittlerweile überholt und wird nicht mehr produziert. (Stand Januar 2022)

Batterieelektrisch (BEV)

Elektromotor als einziger Antrieb

Die Variante ist allgemein als E-Auto bekannt. Hier ist eine große Batterie der Energiespeicher, die von Rekuperation und Ladung von extern mit Energie gefüllt wird.

Mobiles Ladegerät (Mobile Charger)

Ladegerät, welches durch kompakte Größe und leichtes Gewicht mitgeführt wird.

Ein solches Ladegerät ist Pflicht in der Grundausstattung eines jeden E-Fahrzeugs.

Wallbox

Die Wallbox ist ein fest installiertes Ladegerät, am häufigsten Zuhause, am Arbeitsplatz oder an öffentlichen Orten installiert.

Mode 3-Kabel

Dieses Kabel wird benötigt, um an öffentlichen Ladesäulen mit max. 22 kW zu laden, wenn diese kein festes Kabel installiert haben. Dieses Kabel sollte in jedem E-Auto liegen und kann bei manchen Herstellern von Werk aus das mobile Ladegerät ersetzen, wenn z.B. Zuhause bereits eine Wallbox hängt.

  • Maximale Leistungsaufnahme der HV-Batterie

  • Maximale Leistung des Onboard-Laders

  • Max. Leistung des Ladepunktes

  • Aktueller SoC

  • HV-Batterietemperatur

  • Aktuelle Außentemperatur

E-Mobility Advanced

Vergleichbar ist die Senkung des Ladestroms ab 80% mit einem Kinosaal vor Beginn des Films:

Die Menge an Menschen strömt in den Saal und die ersten ca. 40% finden sofort einen Platz, die Folgenden brauchen etwas länger, usw. Ab 80% Belegung der Sitze drehen viele Menschen mehrere Runden, bleiben stehen, müssen suchen. Genauso ist es bei einer Batterie. Der Strom muss sich "freie Plätze suchen". Fließt der Strom öfter ohne Platz zu finden durch die Batterie, steigt der Verschleiß. Deswegen sollten im Alltag idealerweise die 80% SoC die Ladegrenze sein. Es ist jedoch vollkommen in Ordnung, bei Belieben auch die 100% regelmäßig zu laden, wenn die Extra-Reichweite gewünscht ist.

Die meisten Hersteller von E-Autos empfehlen ein Limit von 80% SoC für den alltäglichen Gebrauch, um die Batterie zu schonen. Schädlich ist ein regelmäßiges Aufladen auf 100% jedoch nicht, denn die HV-Batterie hat herstellerseitig bereits mehrere kWh Puffer eingebaut, sodass die HV-Batterie durch den Fahrer i.d.R. nicht vollständig ent- oder überladen werden kann. Man spricht hier von der Brutto- und Netto-Kapazität der HV-Batterie. Brutto: Volle Kapazität. Netto: Aktiv genutzter SoC-Bereich, der die 100% für den Gebraucht definiert.

Einstellung der Gaspedalkennlinie, bei der das E-Auto von allein stark bremst um dabei zu rekuperieren, wenn der Fuß vom Gaspedal genommen wird.

Der fest im Fahrzeug verbaute Strom- bzw. Spannungswandler für Ladevorgänge.

Der Akku eines E-Autos wird aufgrund höherer Speichermenge mit Gleichstrom (DC) befüllt, je nach Modell mit 400 oder 800 Volt Spannung. Wird das E-Auto z.B. an einen 230 V Wechselstrom-Ladegerät (AC) angeschlossen, muss sowohl die Spannung als auch die Stromart umgewandelt werden, damit der Akku die Energie aufnehmen und speichern kann.

Kurzum: AC --> DC | 230 V --> 400 V bzw. 800 V

Ein Onboard-Lader hat immer eine maximale Leistung, die er umwandeln kann. Dementsprechend ist die max. Wandelleistung die Begrenzung der Ladegeschwindigkeit an Säulen, dessen Strom gewandelt werden muss.

Beispiel:

Ladepunkt: 22 kW AC max. Leistung. - OBL: 11 kW AC max. Leistung

Effektive max. Ladeleistung die den Akku erreicht: 11 kW

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David Wiatr

Technologie Experte