Ein Elektroauto lädt beim Schnellladen normalerweise nicht von leer bis voll mit einer einzigen konstanten Leistung. Es folgt einer Ladekurve. Diese zeigt, wie viel DC-Leistung das Auto mit zunehmendem Ladestand annimmt.
Deshalb kann ein Auto mit beworbener Spitzenleistung von 200 kW einen großen Teil des Ladestopps unter 200 kW bleiben. Der Spitzenwert kann stimmen und trotzdem nur einen kleinen Teil der Geschichte erzählen.
Wie sieht eine Ladekurve aus?
Stellen Sie sich ein Diagramm vor. Der Ladestand verläuft von links nach rechts, die Ladeleistung von unten nach oben. Die Linie kann zu Beginn des Ladevorgangs ansteigen, einen hohen Bereich erreichen und dann beim Füllen der Batterie in einer oder mehreren Stufen abfallen.
Es gibt keine einheitliche Kurve für alle Elektroautos. Tests von Argonne mit Serienfahrzeugen ergaben unterschiedliche Leistungsverläufe. Anfangsladestand, Batterietemperatur, Fahrzeugkonstruktion und Ladeausrüstung beeinflussten das Ergebnis.
Das Fahrzeug steuert die Kurve. Die Ladesäule meldet, was sie bereitstellen kann, doch das Batteriemanagementsystem entscheidet, was die Batterie in diesem Moment aufnehmen darf.
Warum sinkt die Leistung mit zunehmendem Ladestand?
Schnelles Laden einer Batterie erzeugt Wärme und elektrochemische Belastung. Das Fahrzeug überwacht Zellspannung, Batterietemperatur und weitere Bedingungen. Bei Bedarf senkt es den Strom, damit die Batterie innerhalb ihrer Betriebsgrenzen bleibt.
Diese Verringerung ist bei hohem Ladestand oft am deutlichsten. NREL berücksichtigt in seiner Planungsarbeit bei den beispielhaften Fahrzeugkurven einen erheblichen Leistungsabfall bei etwa 80 % bis 85 %. Das ist kein allgemeiner Schaltpunkt bei genau 80 %. Manche Autos reduzieren früher, andere halten eine hohe nutzbare Leistung länger.
Die praktische Aussage ist einfach: Der letzte Teil eines DC-Ladevorgangs kann unverhältnismäßig lange dauern. Auf einer Reise kann es schneller sein, früher weiterzufahren und einen weiteren kurzen Stopp einzulegen, als auf eine fast volle Batterie zu warten.
Spitzenleistung und Durchschnittsleistung
Die Spitzenleistung ist der höchste erreichte Wert, häufig nur für kurze Zeit. Die Durchschnittsleistung ergibt sich aus der hinzugefügten Energie geteilt durch die Dauer des Ladevorgangs.
Angenommen, ein Auto lädt in 30 Minuten 50 kWh nach. Die Durchschnittsleistung in diesem Fenster beträgt 100 kW:
50 kWh ÷ 0,5 Stunden = 100 kW
Das Auto könnte zu Beginn kurzzeitig 180 kW erreicht und die Leistung anschließend verringert haben. Beide Angaben können stimmen. Das Ergebnis über 30 Minuten sagt mehr über diesen Stopp aus.
Vergleichen Sie bei Autos einen dieser Werte:
- die Zeit vom gleichen Anfangsprozentsatz bis zum gleichen Endprozentsatz;
- die in einer festen Zeit hinzugefügte Energie;
- die in einer festen Zeit hinzugefügte Reichweite mit klar angegebener Verbrauchsmethode;
- eine über dasselbe Ladefenster berechnete Durchschnittsleistung.
Vergleichen Sie nicht die Zeit von 10 % auf 80 % bei einem Auto mit der Zeit von 20 % auf 80 % bei einem anderen, als wären die Tests gleich.
Hilft eine leistungsstärkere Ladesäule immer?
Nur wenn die Ladesäule der begrenzende Faktor ist. Eine 350-kW-Säule kann keine 350 kW in ein Auto zwingen, das 120 kW anfordert. Ein leistungsstarkes Auto kann an einer 100-kW-Säule ebenfalls langsamer laden, weil nun die Säule die Grenze setzt.
Auch die Gestaltung des Standorts ist wichtig. Manche Ladeorte teilen ein Leistungsbudget zwischen mehreren Anschlüssen. Die Angabe auf dem Gerät kann das Maximum bei idealer Verfügbarkeit beschreiben und ist keine Zusage für einen ausgelasteten Standort.
Bei einigen Kombinationen aus Fahrzeug und Ladesäule kann auch die Spannungskompatibilität die Leistung beeinflussen. Nutzen Sie für die Planung eines wichtigen Stopps aktuelle Netzwerkinformationen und die Kompatibilitätshinweise des Fahrzeugherstellers.
Wie verändern Temperatur und Vorkonditionierung die Kurve?
Eine kalte oder sehr heiße Batterie kann weniger Leistung aufnehmen. Das Fahrzeug kann Energie zum Heizen oder Kühlen der Batterie verwenden und den Strom begrenzen, bis sich die Bedingungen verbessern.
Einige Elektroautos konditionieren die Batterie vor, wenn im integrierten Navigationssystem eine Schnellladestation ausgewählt wird. So kann das Auto bei der Ankunft einen günstigeren Bereich seiner Ladekurve erreichen. Grenzen der Ladesäule oder Batterie werden dadurch nicht aufgehoben.
Im Auto zur Ladesäule navigieren
Wenn Ihr Fahrzeug die automatische Batterievorbereitung unterstützt, wählen Sie die tatsächlich kompatible Schnellladestation im integrierten Navigationssystem als Ziel. Befolgen Sie die Fahrzeuganleitung; eine Adresse oder ein nahe gelegenes Geschäft löst möglicherweise nicht dieselbe Funktion aus.
Warum können zwei Ladevorgänge mit demselben Auto unterschiedlich sein?
Der Anfangsladestand kann anders sein. Die Batterie kann kälter sein. An der Ladesäule kann weniger Leistung verfügbar sein. Das Auto konditioniert möglicherweise Innenraum oder Batterie. Auch ein Softwareupdate oder der Zustand der Batterie kann verändern, wie das System die Leistung regelt.
Diese Schwankungen machen nicht jedes Ergebnis bedeutungslos. Sie zeigen, dass ein einzelnes Bildschirmfoto nur ein schwacher Beleg ist. Wiederholte Ladevorgänge in einem gleichbleibenden Ladestandsfenster vermitteln ein besseres Bild.
Prüfen Sie bei einem deutlich langsameren Ladevorgang als erwartet die Meldungen von Auto und Ladesäule. Der Wechsel zu einem anderen Anschluss kann bei einer defekten Station helfen. Wiederholtes Neuverbinden erwärmt jedoch keine kalte Batterie und beseitigt nicht die fahrzeugeigene Grenze.
Was sollten Sie in eine Schätzung für die Reise eingeben?
Verwenden Sie die Durchschnittsleistung, nicht die Spitzenleistung. Zeigen verlässliche Tests, dass Ihr Auto in dem geplanten Fenster 45 kWh in 27 Minuten hinzufügt, liegt der Durchschnitt bei 100 kW.
45 kWh ÷ 0,45 Stunden = 100 kW
Rechnen Sie anschließend Zeit für das Verlassen der Route, das Finden der Säule, das Anschließen und die Zahlung hinzu. Die Ladekurve beschreibt die Zeit der Energieübertragung. Sie enthält nicht den menschlichen Teil des Stopps.
Planen Sie schließlich eine Reserve ein. Eine berechnete Reichweite garantiert nicht, dass eine geeignete Ladesäule genau in der richtigen Entfernung steht. Aktuelle Routenplanung bleibt wichtig.
Die nützliche Faustregel
Betrachten Sie die Spitzenleistung als Fähigkeit, nicht als Reisezeit. Entscheidend ist, wie lange das Auto eine hohe Leistung hält, wie es sich im geplanten Ladefenster verhält und wie die Bedingungen dieses Ergebnis verändern.
Eine Ladekurve macht aus einer beeindruckenden Einzelzahl einen realistischen Verlauf. Auf Reisen bringt Sie dieser Verlauf wieder voran.
Häufige Fragen
Was ist eine EV-Ladekurve?
Sie stellt die DC-Leistung dar, die ein Elektroauto mit zunehmendem Ladestand annimmt. Die Leistung kann steigen, eine Zeit lang konstant bleiben, stufenweise sinken und sich zum Ende hin verringern, statt dauerhaft dem beworbenen Spitzenwert zu entsprechen.
Warum wird DC-Schnellladen nahe 80 % langsamer?
Das Batteriemanagementsystem senkt die Leistung, wenn die Bedingungen es erfordern – bei hohem Ladestand oft deutlicher. Der genaue Zeitpunkt und Verlauf sind fahrzeugspezifisch.
Ist die Spitzenladeleistung ein sinnvoller Vergleichswert?
Sie zeigt die kurzzeitig bestmögliche Leistung eines Autos, aber nicht den gesamten Ladestopp. Vergleichen Sie zusätzlich die Zeit im gleichen Ladestandsfenster und die hinzugefügte Energie.
Kann jedes Elektroauto an einer 350-kW-Ladesäule mit 350 kW laden?
Nein. Das Auto fordert die Leistung an, die es aufnehmen kann. Die Leistungsfähigkeit der Ladesäule, eine geteilte Standortleistung, Batterietemperatur und Ladestand können das Ergebnis weiter begrenzen.
