Schnellladen und langsames Laden: Analyse der Betriebsarten von AC- und DC-Ladesteckern

Besitzer von Elektrofahrzeugen bemerken bei der Nutzung oft ein Phänomen: Manche Ladekabel können innerhalb weniger Dutzend Minuten hunderte Kilometer Reichweite nachladen, während andere eine ganze Nacht benötigen, um vollständig aufzuladen. Der grundlegende Grund für diesen Unterschied liegt darin, dass die beiden Arten von Ladekabeln völlig unterschiedliche Arbeitsmodi verwenden. Im Folgenden wird dies aus drei Aspekten analysiert: technisches Prinzip, Anwendungsszenarien und Betriebshinweise.

Langsames Laden über die Umwandlung des Bordladegeräts

Langsames Laden bezieht sich in der Regel auf die Lademethode mit einem Wechselstrom-Ladekabel. Der Arbeitsablauf ist wie folgt: Der Wechselstrom aus dem Netz wird über das Ladekabel in das Fahrzeug eingespeist und dann vom Bordladegerät in Gleichstrom umgewandelt, bevor er in die Batterie geladen wird. Aufgrund des relativ geringen Stroms liegt die Ladeleistung in der Regel unter 7 kW, sodass die Ladezeit länger ist.

Der Vorteil dieses Modus liegt darin, dass der Ladevorgang weniger Auswirkungen auf die Batterie hat und der Temperaturanstieg stabiler ist, was zur Verlängerung der Zyklenlebensdauer der Batterie beiträgt. Für alltägliche Pendel- und Übernachtungsszenarien ist das langsame AC-Laden eine Lösung, die Wirtschaftlichkeit und Batteriepflege in Einklang bringt. Die meisten Haushaltsladegeräte und tragbaren Ladekabel verwenden diesen Modus.

DC-Schnellladen: Direkte Einspeisung unter Umgehung des Bordladegeräts

Schnellladen entspricht dem Gleichstrom-Ladekabel. Diese Ladekabel integrieren entweder intern oder in Verbindung mit den Ladestationen leistungsstarke Gleichrichtermodule. Sie können den Wechselstrom aus dem Stromnetz in hochspannungsfähigen Gleichstrom umwandeln und direkt in die Batterie einspeisen, ohne das Bordladegerät zu durchlaufen. Dieses Design ermöglicht eine deutliche Steigerung der Ladeleistung. Die Leistung gängiger Schnellladestationen liegt zwischen 60 kW und 120 kW, und einige Ultra-Schnellladegeräte haben bereits über 480 kW erreicht. Die Megawatt-Ladetechnologie befindet sich ebenfalls in der Entwicklung.

Hochleistungsladen verkürzt die Ladezeit erheblich und eignet sich für Szenarien wie das Zwischenladen während langer Reisen und gewerblich genutzte Fahrzeuge. Es ist zu beachten, dass die Batterie im Hochleistungsmodus mehr Wärme erzeugt, was eine größere Herausforderung für das Wärmemanagementsystem des Fahrzeugs darstellt. Daher wird nicht empfohlen, DC-Schnellladen täglich als alleinige Lademethode zu verwenden. Es eignet sich besser als temporäre oder Notladelösung.

Unterschiede in der Handhabung nach dem Laden

Die Handhabungsmethoden für die beiden Modi nach Abschluss des Ladevorgangs sind ebenfalls unterschiedlich. Nach dem vollständigen Aufladen an einer DC-Schnellladestation wird empfohlen, das Ladekabel umgehend zu entfernen und den Parkplatz zu verlassen, um die Umschlagseffizienz öffentlicher Ladeeinrichtungen zu verbessern. Gleichzeitig kann vermieden werden, dass die Kontakte des Ladekabels bei längerem Verbleib in der Außenumgebung Feuchtigkeit oder Oxidation ausgesetzt sind.

Nach Abschluss des langsamen Ladens ist es nicht erforderlich, das Kabel sofort zu entfernen. Einige Fahrzeuge führen nach Anzeige von 100 % Batteriestand weiterhin einen Batterieabgleich durch, um die Spannungen der einzelnen Zellen schrittweise auf einen konsistenten Zustand zu bringen. Dies ist für die Aufrechterhaltung der Konsistenz und Langzeitleistung des Batteriepacks von großer Bedeutung.

Das Verständnis der Arbeitsmodi und Anwendungsszenarien von Schnell- und Langsamladen hilft dabei, basierend auf den tatsächlichen Reisebedürfnissen eine sinnvolle Wahl der Lademethode zu treffen, um so die Reiseeffizienz zu gewährleisten und gleichzeitig die Lebensdauer der Batterie zu maximieren.