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Technologie | Infrastruktur

Wie lange dauert es ein Elektroauto auf Level 3 zu laden?

Oktober 28, 2021 | EVBox

Wenn Sie mit Elektrofahrzeugen vertraut sind, haben Sie wahrscheinlich schon einmal die Begriffe Level 1, Level 2 und Level 3 in Bezug auf die Ladegeschwindigkeit gehört. Das Level-3-Laden, auch als DC-Schnellladen bekannt, ist die schnellste Art ein Elektrofahrzeug aufzuladen. Hierbei werden die meisten Fahrzeuge in wenigen Minuten statt in Stunden aufgeladen.

Einfach ausgedrückt: Level-3-Laden liefert mehr Strom in kürzerer Zeit und ist damit die ideale Ladeart für Standorte wie Tankstellen oder Fuhrparkdepots, auf die man Unterwegs angewiesen ist. Aufgrund der Hochspannungsversorgung, die für das Level-3-Laden erforderlich ist (und des höheren Preises), werden Sie in der Regel keine DC-Schnellladegeräte in Wohngebieten finden - denn diese sind viel besser für gewerbliche Standorte mit ausreichender Stromversorgung geeignet.

Wie schnell ist Level-3-Laden also wirklich? Und welche Faktoren beeinflussen die Ladegeschwindigkeit? Lesen Sie weiter, um alles zu erfahren, was Sie über die Geschwindigkeit von Level-3-Ladegeräten wissen müssen.

Wie funktionieren Ladestationen?

Bevor wir uns mit der Geschwindigkeit des Ladens von Elektrofahrzeugen beschäftigen, ist es wichtig, ein grundlegendes Verständnis dafür zu bekommen, wie der Ladeprozess funktioniert.

Wechselstrom und Gleichstrom

Es gibt zwei Arten von elektrischen Strömen, mit denen ein Elektrofahrzeug betrieben werden kann: Wechselstrom (AC) und Gleichstrom (DC). Alle Batterien - auch die in Elektrofahrzeugen - werden mit Gleichstrom geladen. Der Strom aus dem Netz ist jedoch von Natur aus Wechselstrom. Um ein Elektrofahrzeug aufzuladen, muss der Wechselstrom aus dem Stromnetz in Gleichstrom für die Batterie umgewandelt werden. Dies geschieht durch einen AC/DC-Wandler.

AC- und DC- Laden

Der Hauptunterschied zwischen dem Laden mit Gleichstrom (Level 3) und dem Laden mit Wechselstrom (Level 1 und 2) besteht darin, wo die Umwandlung stattfindet. Level-3-Ladegeräte wandeln den Wechselstrom innerhalb der Ladestation in Gleichstrom um, sodass der Gleichstrom direkt von der Station in die Batterie des Fahrzeugs fließt. Da sie mehr Platz für größere Konverter bieten, können DC-Ladegeräte den Strom sehr schnell umwandeln. Daher können einige Gleichstrom-Ladestationen eine Leistung von bis zu 350 kW liefern und ein Elektrofahrzeug in nur 15 Minuten vollständig aufladen.

Ladegeräte auf Level 1 und 2 hingegen, liefern Wechselstrom an das Fahrzeug, der dann über ein kleines Ladegerät an Bord in Gleichstrom umgewandelt wird. Angesichts des begrenzten Platzes in einem Fahrzeug ist die Größe dieses Ladegeräts begrenzt. Deshalb liegt die Höchstleistung eines Level-2-Ladegerätes (AC) bei 22 bis 43 kW.

Nachdem wir nun die Grundlagen verstanden haben, wollen wir uns die Faktoren, die die Ladegeschwindigkeit beeinflussen, genauer ansehen.

Was beeinflusst die Geschwindigkeit des Level-3-Ladens?

Es gibt viele Faktoren, die sich auf die Ladegeschwindigkeit auswirken können, aber es kommt hauptsächlich auf die Leistungsabgabe, den Fahrzeugtyp und den Ladezustand der Batterie an.

1. Die Ausgangsleistung der Ladestation

Wie wir bereits gelernt haben, laden Gleichstrom-Ladestationen schneller als ihre Wechselstrom-Gegenstücke, weil sie mehr Platz für größere Konverter haben. Allerdings ist nicht jede DC-Ladestation (Level-3-Ladegerät) gleich. Es gibt sie in verschiedenen Formen und Größen und es gilt die gleiche Logik: Je größer der Konverter, desto mehr Leistung kann ein Level-3-Ladegerät liefern.

Auch die Architektur der DC-Ladestation kann sich erheblich auf die Leistung auswirken. Alleinstehende Ladestationen bestehen aus einer einzigen Einheit und können eine Leistung von etwa 50 kW bis 250 kW liefern. Die getrennte oder geteilte Architektur hingegen besteht aus zwei Komponenten: einer Benutzereinheit, die von dem Kunden genutzt wird und einer Stromversorgungseinheit, die sich im Hintergrund befindet. Da eine ganze Einheit für die Umwandlung und Bereitstellung von Strom zuständig ist, liefern Split-Architektur-Stationen in der Regel mehr Leistung - von 175 kW bis 350 kW.

Blog 2 - Beispiele für verschiedene Architekturen

Um Ihnen eine Vorstellung dieses Unterschiedes zu geben: Eine einstündige Ladung an einer 50-kW-Einzelladestation bietet eine Reichweite von 278 km. Vergleichen Sie dies mit einer 15-minütigen Ladung an einer 350-kW-Split-Ladestation, die etwa 480 km liefert - das ist fast die doppelte Reichweite in nur einem Viertel der Zeit.

2. Das jeweilige Automodell und die dazugehörige Batterie

Die Leistungsabgabe ist zwar entscheidend für die Ladezeiten, das Fahrzeug selbst ist jedoch auch einer der wichtigsten Aspekte. Bei der Entwicklung von Elektroautos treffen die Fahrzeughersteller viele Entscheidungen in Bezug auf Größe, Gewicht, Leistung und Lebensdauer der verwendeten Batterien. Nun werfen wir einen Blick darauf, wie sich diese Entscheidungen auf die DC-Ladezeiten auswirken:

Batteriekapazität

Bestimmte Elektrofahrzeuge unterstützen mehr Leistung als andere. Das High-End-Modell Tesla Model 3 hat beispielsweise eine Schnellladekapazität von 250 kW, während der gängige Peugeot e-208 nur 50 kW unterstützt. Das Gleiche gilt für die verschiedenen Fahrzeugtypen. Ein Elektroauto kann zum Beispiel 50 kW unterstützen, während ein Lkw oder Bus eine Kapazität von 300 kW haben kann. Als Faustregel gilt: Je größer die Batterie, desto schneller kann sie geladen werden.

Batterietechnik

Auch die Zielgruppe des hergestellten Fahrzeugs kann die Ladegeschwindigkeit auf Level 3 beeinflussen. Bei Standardmodellen werden möglicherweise Kompromisse bei der Batteriequalität eingegangen, um die Kosten zu senken. Luxusfahrzeuge hingegen können stärkere Batterien enthalten, haben aber einen viel höheren Preis.

Temperatur

Die Temperatur spielt eine wichtige Rolle bei der Bestimmung der Ladegeschwindigkeit. Batteriezellen arbeiten am effektivsten zwischen 20 bis 25°C. Darüber hinaus wirken sich die Wetterbedingungen, das Fahren auf der Autobahn oder in der Stadt und das schnelle Laden auf die Batterietemperatur aus. Wenn die Temperaturen zu niedrig oder zu hoch werden, reduziert das Batteriemanagementsystem (BMS) eines Fahrzeugs die Stromzufuhr, um die Batterie zu schützen, und verringert so die Ladegeschwindigkeit.

Viele High-End-Elektrofahrzeuge sind mit einem Heiz- oder Kühlsystem ausgestattet, um die Temperatur der Batterie zu regulieren, während einige Einsteigerfahrzeuge dies nicht tun - ein klarer Hinweis darauf, warum der Fahrzeugtyp einen Unterschied bei der Ladegeschwindigkeit aufweisen kann.

Elektrofahrzeuge beim Aufladen in einer Winterlandschaft: Auch die Temperatur spielt eine wichtige Rolle für die Ladegeschwindigkeit.

3. Der Ladezustand

Außerdem wirkt sich der Ladezustand eines Akkus auf die Ladezeit aus. Um die Lebensdauer der Batterie zu verlängern und eine Überhitzung zu vermeiden, verlangsamt sich der Ladevorgang erheblich, wenn die Batterie fast vollständig geladen ist. Aus diesem Grund ist das DC-Schnellladen zwischen 0 und 80 Prozent am effektivsten. Das Aufladen der verbleibenden 20 Prozent des Akkus kann etwa die gleiche Zeit in Anspruch nehmen wie das Aufladen der ersten 80 Prozent - Was, wenn Sie pro Minute zahlen, nicht unbedingt sehr wirtschaftlich ist.

 

Wie lange dauert es, ein Elektroauto mit einer Level-3-Station zu laden?

Angesichts unterschiedlicher Fahrzeug- und Batterietypen, einer Vielzahl von Schnellladestationen mit zahlreichen Ausgangsleistungen und einer Handvoll anderer Faktoren, die die Ladegeschwindigkeit beeinflussen können, ist es unmöglich, eine genaue Antwort auf diese Frage zu geben.

Wir können Ihnen jedoch eine genaue Schätzung darüber geben, wie lange es dauert, Fahrzeuge je nach Fahrzeugtyp (basierend auf der durchschnittlichen Batteriegröße) und Leistungsstufe auf Level 3 zu laden.

Elektroauto-Modell Pkw SUV Transporter  LKW & Busse LKW & Busse
 Ø Batteriegröße (rechts) Leistung (unten) 50 kWh 75 kWh 100 kWh 200 kWh 300 kWh
50 kW 53 min 1 std 20 min 1 std 48 min 3 std 35 min 5 std 23 min
90 kW 30 min 45 min 1 std 2 std 3 std 
120 kW 22 min 33 min 44 min 1 std 30 min 2 std 14 min
150 kW 18 min 27 min 36 min 1 std 12 min 1 std 48 min
180 kW 15 min 22 min 30 min 1 std 1 std 30 min
240 kW 11 min 16 min 22 min 44 min 1 std 7 min
300 kW 8 min 13 min 17 min 35 min 53 min
350 kW 7 min 11 min 15 min 30 min 46 min

Durchschnittliche Zeit zum Aufladen der Batterie von 20 Prozent auf 80 Prozent Ladezustand (SoC). Nur für illustrative Zwecke: Es handelt sich nicht um exakte Ladezeiten. Ein Elektrofahrzeug wird mit einem Level-3-Ladekabel aufgeladen.

Unterstützen alle Elektrofahrzeuge das Level-3-Laden?

Level-3-Laden funktioniert bei den meisten Elektrofahrzeugen. Wie wir bereits gelernt haben, haben verschiedene Fahrzeuge jedoch unterschiedliche Batteriekapazitäten. Hierbei können einige mehr Strom aufnehmen als andere. Darüber hinaus ist ein kleiner Teil der Elektrofahrzeuge und Plug-in-Hybridfahrzeuge (PHEV) überhaupt nicht mit dem Schnellladen kompatibel - ganz einfach, weil ihre Batterien zu klein sind.

Um das Level-3-Laden optimal nutzen zu können, ist es wichtig herauszufinden, ob bei dem Fahrzeug Gleichstromladen möglich ist - Und wenn ja, welche maximale Kapazität es unterstützt.

Möchten Sie mehr über das Level-3-Laden und die verschiedenen Arten von Schnellladegeräten erfahren? Auf unserer Website finden Sie alles, was Sie über das Schnellladen wissen müssen, einschließlich Antworten auf häufig gestellte Fragen.

 

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