Steckt man ein Auto an eine 22-kW-Wandbox, kann das Armaturenbrett 11 kW, 7 kW oder 3,6 kW anzeigen. Der Instinkt ist, dem Ladegerät die Schuld zu geben. Meistens liefert das Ladegerät genau das, was es liefern sollte, und die Umwandlung in Gleichstrom erfolgt ganz woanders – im Fahrzeug.
Diese Unterscheidung klingt akademisch, bis sie auf eine Installationsrechnung, einen Messstreit oder einen Garantieanspruch kommt. Ein AC-Ladepunkt ist kein kleines DC-Ladegerät. Es handelt sich um einen geschützten, gemessenen Stromweg plus eine Steuerbox, die verhandelt. Zu wissen, welcher Teil was tut, verändert, was man einer Seite versprechen kann und worüber man sich vernünftigerweise beschweren kann.
Was ein AC-Ladegerät tatsächlich enthält
Öffne eine und die Teileliste ist kurz. Es gibt einen Kontaktor, der die Netzspannung an- und abschaltet. Es gibt einen Reststromschutz, entweder eingebaut oder vorgeschrieben stromaufwärts. Es gibt einen Zähler, einen Controller für den Kommunikationsstack, eine Art Benutzeroberfläche und die Pilotsignalschaltung, die mit dem Fahrzeug kommuniziert. Dann gibt es das Gehäuse, das Kabel oder die Buchse und die Befestigung.
Was nicht in der Liste ist, ist genauso wichtig. Es gibt keinen Gleichrichter. Es gibt keinen großen Transformator, der die Spannung bis zum Packniveau steigt. Es gibt keine Hochleistungs-Schaltstufe. Diese Bauteile sind groß, heiß und sitzen im Fahrzeug. Ein Wallbox ähnelt im Geiste eher einer smarten Vermittlungszentrale mit angeschlossenem Zahlungsterminal als einem Stromwandler.
Deshalb sind Klimaanlagen im Vergleich zu ihrer Leistungsfähigkeit auch günstig. Die teure Umbauhardware wurde bereits vom Käufer des Autos bezahlt.
Wo der Gleichrichter sitzt
,Das Onboard-Ladegerät, meist abgekürzt OBC, wandelt die Wechselstromversorgung in die benötigte Gleichspannung um. Die Bewertung ist eine Eigenschaft des Fahrzeugs, die ab Werk festgelegt ist und zwischen den Modellen deutlich stärker variiert, als die Käufer erwarten. Ein kompakter Schrägheck kann eine Einphasen-Variante akzeptieren. Eine Langstrecken-Limousine kann drei aufnehmen. Ein Van kann drei Phasen bei moderatem Strom akzeptieren, da die Packspannung niedriger ist.
Es folgen drei Konsequenzen, die die meiste Verwirrung rund um das AC-Laden erklären.
Erstens ist das Namensschild auf dem Ladegerät eine Obergrenze, keine Lieferzahl. Eine 22-kW-Einheit, die an ein Fahrzeug mit einem 11-kW-Ladegerät angeschlossen ist, beruhigt sich bei 11 kW und bleibt während der gesamten Sitzung dort, ohne dass an beiden Enden etwas falsch ist.
Zweitens liefert dasselbe Ladegerät unterschiedliche Ergebnisse bei verschiedenen Autos. Das ist normales Verhalten, kein Hinweis auf einen Fehler, und es ist die häufigste Quelle unnötiger Serviceeinsätze bei Klimaanlagen.
Drittens wird die Phasenzahl vom Fahrzeug bestimmt, nicht vom Installateur. Eine Dreiphasenversorgung am Ladegerät wird bei einem Auto verschwendet, das nur eine Phase gleichrichten kann.
Der Ladegerät setzt eine Obergrenze. Das Fahrzeug bestimmt die Ziehung. Jeder Streit um eine Klimaanlageninstallation ist im Grunde ein Streit darüber, welche dieser beiden Zahlen besprochen wurde.
CP, PP und das PWM-Signal
Zwei Niederspannungsleitungen tragen die gesamte Verhandlung, und keiner von ihnen trägt Strom.
Der Steuerpilot, definiert in IEC 61851-1, ist das Hauptgespräch. Der Ladegerät hält die Leitung bei einer definierten Spannung und wirkt eine pulsbreitenmodulierte Rechteckwelle. Der Arbeitszyklus dieser Welle kodiert den maximalen Strom, den das Fahrzeug ziehen darf. Das Fahrzeug reagiert, indem es die Spannung derselben Leitung ändert, um seinen Zustand anzuzeigen: verbunden, bereit, ladend, belüftet oder fehlerhaft. Das Ladegerät beobachtet diese Spannung, um zu wissen, wann es sicher ist, den Schütze zu schließen.
Der Proximity-Pilot ist der zweite Draht und befindet sich auf gesockelten Geräten. Es sagt dem Fahrzeug, was das angeschlossene Kabel transportieren kann. Ein Kabel, das für einen niedrigeren Strom ausgelegt ist, zeigt einen anderen Widerstand, und das Fahrzeug reduziert seinen Verbrauch entsprechend, ohne dass das Ladegerät überhaupt beteiligt ist.
Der praktische Punkt ist, dass beide Signale die Erlaubnis kommunizieren. Keiner von beiden weist das Fahrzeug an, eine bestimmte Menge zu nehmen. Wenn ein Fahrer eine niedrigere Zahl angibt als das Etikett verspricht, stellt sich die nützliche Frage, welche Erlaubnis die verbindliche war – der Arbeitszyklus, das Kabel oder der eigene Fahrzeugwandler.
Fall A, B und C: Three ways to connect
Die Standards beschreiben drei Verbindungsanordnungen, und der Unterschied ist nicht kosmetisch. Es entscheidet, wem das Kabel gehört und damit wem das Problem gehört, wenn das Kabel das Limit ist.
In einer Tether-Anordnung ist das Kabel dauerhaft am Ladepunkt befestigt. Die Bewertung ist bekannt, sie ist Teil des Produkts, und die Verantwortung für ihren Zustand liegt bei demjenigen, der das Gerät geliefert hat. In einer Steckdosenanordnung präsentiert der Ladepunkt eine industrielle Buchse und der Treiber bringt ein Kabel mit. Dieses Kabel könnte unterhalb der Ausgangsleistung des Ladegeräts sein, beschädigt sein, ein Adapter sein und möglicherweise zu einem Preis gekauft worden sein, der nichts davon widerspiegelt.
Deshalb existieren beide Formen in derselben Produktfamilie und nicht dass eine streng besser ist. Öffentliche und halböffentliche Standorte bevorzugen oft die Fassungsform, da sie mit bereits geführten Kabeln funktioniert und die Belastung einer festen Baugruppe reduziert, die stark beansprucht wird. Flottendepots und -betriebe bevorzugen oft die gebundene Form, da das Kabel spezifiziert, inspiziert und als kontrolliertes Element ersetzt werden kann. Ausgangsleistungen von 7, 11 und 22 kW treten in beiden Formen auf, daher hängt die Wahl eher vom Betriebsmodell als von der Leistung ab.
Warum dasselbe Ladegerät bei verschiedenen Autos unterschiedliche Leistung liefert
Vier Variablen erklären fast alle auf der Seite beobachteten Variationen.
Das Onboard-Ladegerät ist das erste und größte. Es ist eine harte Obergrenze, die keine Downstream-Einstellung verschieben kann. Die Phasenzahl ist die zweite: Ein Fahrzeug, das eine Phase gleichtrichtert, zieht aus einer Phase, unabhängig davon, was auf den anderen beiden verfügbar ist. Die Packspannung ist die dritte, da ein Wandler, der für eine niedrigere Packspannung ausgelegt ist, seine Stromgrenze früher erreicht. Der vierte ist thermisch und der Ladezustand, was das gleiche Verhalten wie in der Ladekurve beschrieben ist: Ein Kaltpack oder ein fast volles nimmt weniger auf, und die Wechselstromversorgung folgt pflichtbewusst.
Eine schnelle Diagnose trennt sie. Vergleichen Sie dasselbe Fahrzeug an einem anderen Ladepunkt mit bekannter Ausgangsleistung. Wenn sie an anderer Stelle denselben Wert erreicht, ist das Fahrzeug die Obergrenze. Wenn es an anderer Stelle einen höheren Wert erreicht, schau dir das Kabel und das Pilotsignal am ersten Punkt an. Wenn es von Sitzung zu Sitzung am gleichen Punkt variiert, ist die Ursache thermisch oder der Ladezustand, und nichts muss ersetzt werden.
Vollständige technische Parameter für den AC-Bereich, einschließlich der Sockel- und Tethered-Varianten, sind auf dem AC-Wandbox-Produktseite.
Was das für die Messmessung bedeutet
Das Messgerät befindet sich auf der Versorgungsseite des Ladepunkts. Es misst, was das Ladegerät verlässt, nicht was in die Batterie gelangt. Zwischen diesen beiden Punkten liegen Kabelverluste, die Umwandlungsverluste im Bordladegerät und alles, was das Fahrzeug während des Ladens für das Wärmemanagement verbraucht.
Für die meisten kommerziellen Abrechnungen ist dies der richtige Ort zur Messung, da dort die Kosten des Betreibers entstehen und die Lieferung vertraglich geliefert wird. Es bedeutet aber, dass die Zahl auf der Rechnung die vom Fahrzeug angegebene Wert übersteigt und dass ein Fahrer, der die beiden vergleicht, eine Lücke findet, die nichts mit der Genauigkeit zu tun hat.
Wenn die Energiesumme für Erstattung, Unterabrechnung oder gesetzliche Abstimmung verwendet wird, wird der Zähler selbst zu einem regulierten Posten und nicht zu einer Komponente. Einheiten in diesem Bereich können mit einem MID-zugelassenen Zähler ausgestattet werden, der das Instrument, aber nicht die Verluste stromabwärts berücksichtigt. Die Unterscheidung zwischen einem konformen Messgerät und einer konformen Messkette ist wichtig und wird in einer separaten Anmerkung zu Metering und Dokumentation.
Die eine Zeile, an die es sich zu erinnern lohnt
Ein AC-Ladepunkt verhandelt und schützt. Es konvertiert nicht. Jede Erwartung an die Wechselstromversorgung sollte mit dem Bordladegerät des Fahrzeugs abgeglichen werden, bevor es mit dem Gerät an der Wand verglichen wird.
Das ändert, wie ein AC-Projekt spezifiziert werden sollte. Die nützliche Frage ist nicht, wie viel Strom der Ladepunkt liefern kann, sondern welche Fahrzeuge dort tatsächlich parken und was ihre Ladegeräte an Bord akzeptieren. Ein Gelände voller dreiphasiger Langstreckenfahrzeuge rechtfertigt Dreiphasen-Weichen. Ein Standort, der eine gemischte Flotte bedient, darunter Plug-in-Hybride und kleine Stadtfahrzeuge, profitiert weniger von den zusätzlichen Phasen als von mehr Punkten bei einer niedrigeren Bewertung, da die Fahrzeuge das Angebot der höheren Bewertung nicht nutzen können.
Die gleiche Logik gilt für das Kabel. Die Angabe einer Tethered Unit entfernt eine Variable aus jedem zukünftigen Fehlerbericht. Die Spezifikation einer Steckdose entfernt ein Abnutzungsobjekt, überträgt aber die Kabelberechtigung an den Treiber und stellt damit die wiederkehrende Frage, warum die Sitzung langsamer war als das Etikett.
Keine der Antworten ist falsch. Falsch ist, eine Klimaanlage zu spezifizieren, ohne zu wissen, welche Fahrzeuge sie nutzen, und dann die resultierenden Zahlen als Leistungsproblem zu betrachten.
Wechselstromkapazität für eine gemischte Flotte?
Bring die Fahrzeugliste und das Parkmuster. Die Phasenanzahl und die Punktwertung ergeben sich von dem, was die Autos akzeptieren können, nicht von dem, was das Angebot bieten kann.
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