Die derzeit im Markt installierten DC-Ladestationen sind vorrangig (Ultra-)Schnelllader – mit hohen Ladeströmen bis zu 500 A im gekühlten sowie 125 bis 300 A im ungekühlten Fall. Auf diese Ladestationen sind Fahrzeug-Ladestecker und Ladeleitung ausgelegt. Dabei handelt es sich um aufwendige und kostenintensive High-End-Lösungen, die vor allem in öffentlichen Bereichen zum Einsatz kommen – etwa an Verkehrsknotenpunkten oder in Schnellladeparks.
Gleichstromladen spart viel Zeit
Als Lösung im halböffentlichen Bereich – etwa bei Arbeitgebern oder an Supermärkten – oder gar für das Laden daheim – werden heute überwiegend AC-Ladestationen eingesetzt. Da die meisten Netzanschlüsse und auch Elektrofahrzeuge lediglich einphasiges Laden zulassen, dauert die Aufladung mehr als zehn Stunden. Einer der Hauptvorteile des Gleichstromladens eines Elektrofahrzeugs gegenüber dem Wechselstromladen ist die mögliche höhere Leistung und die damit verbundene Zeitersparnis. Mit einer DC-Ladestation wird das Fahrzeug bis zu zehn Mal schneller als an einer regulären Haushaltssteckdose geladen. Daher ist zu erwarten, dass die Nachfrage nach DC-Ladekabeln auch im unteren Leistungsspektrum zunimmt. Dafür gibt es zwei Gründe:
- Zum einen können Fahrzeughersteller bei einer breiten Verfügbarkeit von privaten DC-Ladestationen leistungsschwächere und einfachere Onboard-Charger in ihren E-Fahrzeugen verbauen.
- Und zum anderen kann in Kombination mit Smart Homes, Photovoltaik und Vehicle2Home-Anwendungen der Gleichstrom mit minimalen Umwandlungsverlusten ins Fahrzeug und zurück übertragen werden.
Betrachtet man den Fahrzeugmarkt und die Ankündigungen der Fahrzeughersteller, ist davon auszugehen, dass die Reichweiten und damit die Batteriekapazitäten batterieelektrischer Fahrzeuge in naher Zukunft weiter zunehmen. Damit wird auch die Nachfrage im privaten und halböffentlichen Bereich nach Möglichkeiten zum schnelleren Laden steigen. Schnelles Laden, das sich dem heutigen Tanken immer stärker annähert, und größere Reichweiten werden dem E-Autobesitzer das gute Gefühl verschaffen, seine Gewohnheiten nicht gravierend ändern zu müssen.
Um jedoch hohe AC-Ladeleistungen und damit schnelles AC-Laden zu ermöglichen, müssen Fahrzeughersteller leistungsfähige Onboard-Charger verbauen, die den Wechselstrom der Ladestation in Gleichstrom für die Fahrzeugbatterie wandeln. Aus Sicht der Fahrzeughersteller ist dies aus wirtschaftlichen Gründen und mit Blick auf den Bauraum im Fahrzeug und das zusätzliche Gewicht eines größeren Bauteils nicht erstrebenswert. Viele Onboard-Charger lassen auch heute lediglich einphasiges Laden mit Wechselstrom zu, wie etwa der Nissan Leaf mit 3,7 kW oder der VW e-Golf mit 7,2 kW. Eine DC-Ladestation ermöglicht es, auch diese Fahrzeuge mit deutlich höheren Leistungen zu laden.
Schnellladen wird häufiger nachgefragt
Bereits heute gibt es erste DC-Ladestationen für geringere Ströme, die auch im Hinblick auf Kompatibilität mit Solar- und Batteriespeichersystemen entwickelt wurden. Dabei ermöglicht die bidirektionale Umrichter-Technik die Interaktion zwischen Stromgenerierung, Speicherung und Laden des Elektrofahrzeugs zuhause. Die DC-Ladestation der nahen Zukunft wird V2H(Vehicle-to-Home)- und V2G(Vehicle-to-Grid)-Energieeinspeisungen durchführen können.
Um dieser steigenden Nachfrage nach DC-Ladeleitungen im niedrigeren Leistungsbereich gerecht zu werden, bietet Phoenix Contact erstmals auch passende Ladekabel für schnelles DC-Laden zuhause sowie für vergleichbare Anwendungen im halböffentlichen Bereich. Damit reagiert das Unternehmen frühzeitig auf einen wichtigen Trend im Bereich der Ladeinfrastruktur. Die neuen DC-Ladekabel nach CCS(Combined Charging System)-Standard basieren auf dem dreifach ausgezeichneten, besonders ergonomischen Design der AC-Ladekabel der C-Line-Familie. Die neue Familie trägt daher den Namen „CCS C-Line“ – die Ladekabel sind für den Einsatz in Gleichstrom-Ladestationen mit niedrigen Ladeströmen zwischen 40 A und 80 A ausgelegt. Die Produktfamilie ist Teil des Produktprogramms der DC-Ladekabel, die das Laden nach Mode 4 ermöglichen. Neben den gekühlten CCS-Ladekabeln für High Power Charging und den bewährten ungekühlten CCS-Ladekabeln ergänzt die neue Familie das Produktprogramm im unteren Leistungsbereich. Die neue Produktfamilie bedient mit dem Standard CCS Typ 1 vorrangig den nordamerikanischen Markt sowie Teile des asiatischen Marktes. Mit dem Standard CCS Typ 2 bedient sie den europäischen Markt. Auch in anderen Teilen der Welt wurden diese Standards anerkannt, und die Komponenten werden in den jeweiligen Märkten eingesetzt. In Kombination mit den beiden Nennladeströmen 40 und 80 A bei einer Nennspannung von 1000 V ergeben sich vier Artikelvarianten mit unterschiedlichen Kabellängen.
Durch die kompakte Abmessung des C-Line-Steckers aus dem CCS-Programm sind die Proportionen von Ladestecker und DC-Wallbox für zuhause optimal aufeinander abgestimmt, mit ihrer modernen Formensprache sorgen die Stecker für ein stimmiges optisches Gesamtbild. Die ergonomische Geometrie und die komfortable Haptik des Handgriffs vereinfachen zudem das Handling des Ladesteckers. Für das sichere DC-Laden in Gastronomie, Einzelhandel und zu Hause sorgen hochsensible Temperatursensoren, die in Echtzeit sowie unabhängig voneinander die Wärmeentwicklung direkt an den versilberten Gleichstromkontakten messen. Durch ein innenliegendes Dichtkonzept sind die stromführenden Bauteile im Stecker auch gut vor Wassereintritt geschützt. Der C-Line-Stecker aus dem CCS-Programm bietet damit eine hohe Robustheit und Sicherheit im Outdoor-Einsatz.
Einsatzgebiete des DC-Ladens im unteren Leistungsbereich liegen vor allem im halb-öffentlichen und privaten Bereich, wo Besitzer von batterieelektrischen Fahrzeugen mit geringer AC-Ladeleistung und hoher Batteriekapazität die Vorzüge des schnellen DC-Ladens nutzen möchten. Das Laden des eigenen Pkw im Carport oder in der Garage erfolgt dabei entweder mit Netzstrom oder mit DC-Strom aus der eigenen PV-Anlage. Ein weiteres Einsatzgebiet ist das Laden von Firmenwagenflotten oder Kunden-Pkw bei Unternehmen, Restaurants, Supermärkten und anderen Geschäften – also dort, wo die Fahrer sich in der Regel nur kurz aufhalten. eve
Mehr zu den DC-Ladesteckern: hier.pro/WQg9e
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