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E-Mobil in die 

Zukunft



Warum Elektromobilität?

Bisher basiert unsere Mobilität auf der Nutzung von fossilen Energieträgern, in erster Linie von Erdöl. Die Ressourcen sind jedoch begrenzt. Die Förderung wird immer aufwändiger und immer teurer. Außerdem steigt mit zunehmender Nutzung die CO²-Belastung immer weiter an. Durch den weltweit steigenden Bedarf, insbesondere in Asien, wird dieser Prozess zusätzlich beschleunigt. Die Explosion des Ölpreises und die Problematik mit Biokraftstoffen aus Lebensmitteln hat dazu geführt, dass die Automobilhersteller intensiver nach alternative Antrieben suchen. In Verbindung mit erneuerbaren Energien bietet der Elektroantrieb die größten Chancen

Jetzt Einsteigen

Bereits seit 2012 werden erste Kleinserien an Elektrofahrzeugen angeboten und bereits ab 2020 sollen 1 Million Elektrofahrzeuge auf Deutschlands Straßen unterwegs sein, bis 2030 werden es 10 Millionen Fahrzeuge sein und bis 2050 sogar 40 Millionen. Wer von Anfang an dabei sein möchte, sollte sich jetzt informieren.

Antriebsarten der Elektrofahrzeuge

Micro-Hybrid - Start-Stop-System

Diese besitzen eine Start-Stop-Automatik und Bremsenergierückgewinnung. Micro-Hybride reduzieren den Kraftstoffverbrauch durch automatisches Abschalten des Motors im Stillstand um bis zu 10% 

 

Mild-Hybrid - Energierückgewinnung beim Bremsen

Der Verbrennungsmotor wird durch einen Elektromotor unterstützt. Mild-Hybride ermöglichen eine Leistungs- und Effizienzsteigerung beim Beschleunigen und senken den Kraftstoffverbrauch um bis zu 20%


Full-Hybrid - Gleichberechtigter Elektroantrieb

Die durch den Verbrennungsmotor erzeugte elektrische Energie ermöglicht Vollhybriden rein elektrisches Fahren. Dies ist in vielen Fällen jedoch nur für den Stadtverkehr mit niedrigen Geschwindigkeiten und geringen Entfernungen dimensioniert. Beide Antriebe können auch gleichzeitig für Vortrieb sorgen. 

 

Plug-in-Hybrid / Range Extender - Batterieladung über Stromnetz und alleiniger Elektroantrieb

Bei Plug-in-Hybriden kann die Batterie auch aus dem Stromnetz aufgeladen werden. Der Verbrennungsmotor dient lediglich als Generator zum Nachladen der Batterie und erhöht damit die Reichweite. Alle zusätzlichen Aggregate, die die Reichweite eines Elektrofahrzeugs erhöhen, werden als Range Extender bezeichnet.


Reine Elektrofahrzeuge

Bei reinen Elektrofahrzeugen wird die Batterie ausschließlich aus externen Quellen aufgeladen. Bremsenergie und die im Schubbetrieb erzeugte Energie wird wieder in die Fahrzeugbatterie eingespeist, sodass ein hoher Wirkungsgrad erreicht wird. Es wird erwartet, dass dieses Antriebskonzept langfristig das einzige sein wird.

Mode 3 Ladung

Modus für das Laden an Ladestationen mit einer speziellen Ladeeinrichtung gemäß IEC 61851, der sogenannten "Electrical Vehicle Supply Equipment" (EVSE), also der Ladeinfrastruktur. Das Ladegerät ist im Fahrzeug eingebaut. In der Ladestation sind PWM-Kommunikation, FI-Schalter, Überstromschutz, Abschaltung sowie eine spezifische Ladesteckdose vorgeschrieben. Im Mode 3 kann das Fahrzeug mit bis zu 63A dreiphasig geladen werden. Dadurch ist eine Ladeleistung von bis zu 43,5 kW möglich. Abhängig von Akkukapazität und Ladezustand sind Ladungen in weniger als einer Stunde möglich.


Sicherheitscheck

Schon bevor der Ladevorgang beginnt, erfolgt eine PWM-Kommunikation über die CP-Leitung mit dem Fahrzeug. Es werden mehrere Parameter übermittelt und abgestimmt. Erst wenn alle Sicherheitsabfragen eindeutig den Vorgaben entsprechen und der maximal zulässige Ladestrom übermittelt wurde, beginnt die Ladung.


Generell erfolgen diese Prüfschritte:

  • Die Ladestation verriegelt die Infrastrukturseitige Ladesteckvorrichtung.
  • Das Fahrzeug verreigelt die Ladesteckvorrichtung und fordert den Start der Ladung an.
  • Die Ladestation prüft die Verbindung des Schutzleiters zum Fahrzeug und übermittelt den verfügbaren Ladestrom.
  • Das Fahrzeug stellt den Lader entsprechend ein.


Sind alle weiteren Voraussetzungen erfüllt, schaltet die Ladestation die Ladesteckdose ein. Für die Dauer der Ladung wird über die PWM-Kommunikation der Schutzleiter überwacht und das Fahrzeug besitzt die Möglichkeit, die Spannungsversorgung durch die Ladestation abschalten zu lassen.

Das Beenden der Ladung und die Entriegelung der Steckvorrichtungen erfolgt über eine Stop-Einrichtung (im Fahrzeug). Diese Signale werden über die CP-Leitung an die Ladestation übertragen.


Begrenzung des Ladestroms

Das Ladegerät des Fahrzeugs bestimmt den Ladevorgang. Um zu vermeiden, dass das Fahrzeugladegerät die Leistungsfähigkeit der Ladestation oder des Ladekabels überlastet, werden die Leistungdaten der Systeme identifiziert und aneinander angepasst. Die CP-Box liest die Leistungsdaten aus dem Kabel aus. Die Leisutngsdaten der Ladestation sind in der CP-Box niedergelegt. Bevor der Ladevorgang gestartet wird, übermittelt die CP-Box mittels PWM-Signal die Leistungsdaten an das Fahrzeug, das Ladegerät des Fahrzeugs wird entsprechend eingestellt und der Ladevorgang kann beginnen, ohne dass eine Überlastungsituation entstehen kann.

Das schwächste Glied der Ladekette bestimmt den maximal zulässigen Ladestrom: Abhängig von der Leisutung der Ladestation und der Widerstandscodierung im Stecker des Ladekabels wird der Ladestrom im Lader begrenzt.


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