STRUKTURSTUDIE - page 33

weiteren infrarotreflektierenden Materialien (beispielsweise auf
der Instrumententafel), die Reduktion von Wärmekapazitäten so-
wie die thermische Dämmung des Energiespeichers [Großmann
(2013); Suck (2014); VW (2014)].
Zusätzlich zur Verwendung geeigneter Technologien im Fahrzeug
führt das Vorkonditionieren der Fahrzeugkabine vor Antritt einer
Fahrt über die Stromversorgung aus dem Netz oder über eine La-
destation auf Parkplätzen zu einem geringeren Energiebedarf wäh-
rend der Fahrt. Bei der Anwendung dieser Maßnahme hat die Kli-
matisierung einen geringeren Einfluss auf die erzielbare Reichweite.
Denn die Energie aus der Traktionsbatterie wird nur zum Halten der
Temperatur im Innenraum benötigt, was relativ wenig Leistung erfor-
dert. Das leistungsintensive Einstellen der gewünschten Temperatur
erfolgt, solange das Automobil mit dem Stromnetz verbunden ist.
2.5 KONDUKTIVE UND INDUKTIVE LADESYSTEME
Ladesysteme für Elektrofahrzeuge setzen sich fahrzeugseitig all-
gemein aus der Leistungselektronik mit Laderegelung, den Schnitt-
stellen zur Stromversorgung sowie optional den Bauteilen für die
Kommunikationsmöglichkeiten zur Infrastruktur zusammen. Grund-
sätzlich unterscheidet man konduktive, also kabelgebundene, und
induktive Ladeschnittstellen, bei denen Ladeströme und Kommuni-
kationssignale kontaktlos über die Luft übertragen werden.
2.5.1 KONDUKTIVE LADESYSTEME
Bei konduktiven Ladesystemen wird der Strom von der Infrastruk-
tur per Kabel über Steckverbinder in das Fahrzeug übertragen.
Man unterscheidet hierbei zwischen Wechselstrom- und Gleich-
stromladung, für die jeweils verschiedene Stecksysteme ent-
wickelt wurden. Weiterhin gibt es ungesteuerte und gesteuerte
Ladeverfahren, für die verschiedene Kommunikationstechnologi-
en und -protokolle zur Anwendung kommen. Damit die Fahrzeug-
ladung europaweit einheitlich und überregional kompatibel wird,
werden internationale Normen und Standards entwickelt.
LADEVERFAHREN
Wechselstromladung (AC-Ladung):
Grundsätzlich sind in Europa
vertriebene Elektrofahrzeuge heute mit einem Ladeanschluss an
das hier bestehende Drehstromnetz (3-Phasen-Wechselspan-
nung) ausgestattet. Das Ladegerät, also die Leistungselektronik
und die Ladesteuerung, befindet sich dabei im Fahrzeug und unter-
stützt die Ladung über ein bis drei stromführende Leiter (Phasen).
Standard ist in Deutschland die Ladung über eine Phase mit bis zu
3,7 kW (Normalladung, 230 V, 16 A) oder über drei Phasen mit bis
zu 22 kW (AC-Schnellladung, 400 V, 3 x 32 A). Letztere wird heute
noch selten angeboten.
Gleichstromladung (DC-Ladung):
Zusätzlich zur Wechselstromla-
dung werden häufig optional Schnittstellen für das schnelle Laden
mit Gleichstrom angeboten. Hier befindet sich das Ladegerät in der
Ladestation. Dort wird also die Wechselspannung aus dem Netz
in eine Gleichspannung mit mehreren Hundert Volt umgewandelt.
Das Ladekabel ist dabei fest mit der Ladestation verbunden. Der
Vorteil dieser Technik liegt darin, dass höhere Leistungen übertra-
gen werden können, ohne erhöhte Anforderungen an die Fahrzeu-
ge hinsichtlich Bauraum und Kühlung der Leistungselektronik zu
stellen. In der Praxis gibt es heute mehrere konkurrierende Syst-
eme: das Combined Charging System (CCS), CHAdeMO (beide
i.d.R. bis zu 50 kW) und die firmenspezifischen Tesla Supercharger
(bis zu 120 kW).
PHYSISCHE SCHNITTSTELLE
Für die Ladung von Elektrofahrzeugen wurden spezielle Schnitt-
stellen entwickelt, die den hohen, länger anhaltenden elektrischen
Leistungen beim Laden und den physischen Belastungen durch
häufiges Stecken gewachsen sind. Außerdem wurden Kommu-
nikations- und Sicherheitskontakte integriert, um die Sicherheit
beim Laden durch zugehörige Steuerungen zu erhöhen.
Typ 2 und CCS (Combo 2):
Für den europäischen Markt wurde ein
einheitliches Schnittstellensystem für die Ladung von Elektroautos
entwickelt, das sogenannte Typ-2-Stecksystem für AC-Ladung mit
ein bis drei Phasen und dessen Erweiterung mit zwei zusätzlichen
Leistungskontakten für die DC-Ladung (Abbildung 18). Fahrzeug-
seitig kann hierbei ein Inlay ausschließlich für AC-Ladung oder
optional ein kombiniertes Inlay für AC- und DC-Ladung angeboten
werden. Neben den jeweiligen Leistungskontakten werden für
beide Ladearten die gleichen Kommunikations- und Sicherheits-
kontakte genutzt. Der Standard nennt sich deshalb auch Combined
Charging System (CCS).
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