Gedanken zum zweiphasigen Laden

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    • Gedanken zum zweiphasigen Laden

      Irgendwie fand ich das immer seltsam warum man 2-phasig laden sollte. Gut, man könnte die 3. Phase zu sehr geringem Aufpreis mitnehmen. Aber anscheinend liegt das ja auch an der Sache mit den Netzen in anderen Ländern bei denen der N-Leiter und 2 um 180° versetzte Phasen vorhanden sind und somit nicht mehr als zweiphasig ginge. Außerdem hat man dann fürs Marketing noch ein Ass im Ärmel: nachdem der e-Golf 190 einphasig mit 3,6 kW laden konnte kann es der 300er schon mit 7,2 kW und der ID sogar mit 11 kW! Toll!

      Aber mal aufs technische zurück. Wenn man betrachtet, was es an Leitungen erfordert und Verluste bereitet, sieht die 2-Phasen Lösung sehr interessant aus. Auf den Phasen fließen je 16 A, auf dem N-Leiter 8 A. Wenn man also z.B. mal von 10 Metern Zuleitung mit 2,5 mm² zum Auto ausgeht, verliert man 2x 18,2 W + 4,6 W = 41 W (P = I² * R = I² * ( rho * l) / A mit rho = 0,0178 Ohm * mm²/m ) auf den 3 genutzten Leitungen. Wollte man die gleiche Leistung einphasig laden, dann käme man auf 2x 10 Meter mit je 72,9 Watt, also 145,81 Watt. Das wäre das 3,6-fache an Leitungsverlusten! Dazu kommt die üble Unsymmetrie, die man insbesondere daheim nicht haben will, oft nicht mal genehmigt bekommt. Und selbst wenn: will man wirklich, dass die Sicherung fliegt wenn der Zähler mit 35 A abgesichert ist und irgendein Verbraucher wie Haarföhn, Toaster, Wasserkocher oder Heizlüfter noch eingeschaltet wird?

      Klar sollte man für 32 A keine 2,5 mm² nutzen. Aber selbst mit 4 mm² sind die Verluste noch um Faktor 2,2 höher, mit 6 mm² Faktor 1,5. Erst mit 10 mm² wäre man bei Faktor 0,9, also besser. Dann wäre aber eine Leitung mit 3x 10 mm² = 30 mm² Kupfer nötig, wärend man bei 4x 2,5 mm² erst bei 10 mm² wäre, oder typischerweise bei 12,5 mm², auch wenn man die dritte Phase gerade nicht nutzt.

      Gibt es Vorteile für einphasig 32 A? Mir mögen kaum welche einfallen. Dosen mit 1x 32 A gibt es praktisch nirgends.

      So gesehen würde ich sagen: kein schlechter Gedanke von VW, auch wenn es seltsam aussieht. Wäre trotzdem nett gewesen, wenn es die dritte Phase noch dazu gegeben hätte.

      Falls jemand einen Fehler in meiner Betrachtung entdeckt: immer her damit!
      Gruß,
      Stephan

      Kraft macht keinen Lärm, sie ist da und wirkt. - Albert Schweitzer
    • Vorteile mit einphasig 32A hat man im Rest der Welt wo einphasige Hausanschlüsse weit verbreiteter sind als unsere Dreiphasigen...

      Aber ja, hier will man auch entsprechend dreiphasige Lader haben. Interessiert nur die meisten Hersteller nicht, weil Weltmarkt groß, Absatz in Europa eher klein...
      Gruß, Daniel

      Unser Blog zur Elektromobilität, e-Golf und Ioniq: 1.21-gigawatt.net

      Immer einen Besuch wert, jeden 1. Samstag im Monat: Elektro-Stammtisch OWL
    • So habe ich das aufgrund fehlenden elektrotechnischem Fachwissen noch nie gesehen. Danke, das Du das mal aus der technischen Perspektive beleuchtet hast.

      Für mich war das zweiphasige Laden des e-Golfs eines der kaufentscheidenten Features. Einphasig Wechselstrom war mir etwas zu langsam und einphasig Drehstrom 32 A habe ich nicht. CEE 16A habe ich überall zu hauf :) CEE 32 nicht eine einzige. An öffentlichen Ladestationen kann ich den Golf-Lader schon an einer 11 kW Säule voll auslasten. Und davon gibt es in unserer ländlichen Gegend mehrere.

      Einen Vorteil für einphasig 32 A sehe ich nicht.
      Liebe Grüße
      Stefan

      seit 28.10.2020 ID.3 1.st Max
      seit 09.05.2019 ID.3 1.st Prebooker
      seit 19.10.2018 freudiger Fahrer des e-Golf MJ2019
      seit 2012 Opel Ampera ePionier E-REV
    • acurus schrieb:

      Vorteile mit einphasig 32A hat man im Rest der Welt wo einphasige Hausanschlüsse weit verbreiteter sind als unsere Dreiphasigen...

      Aber ja, hier will man auch entsprechend dreiphasige Lader haben. Interessiert nur die meisten Hersteller nicht, weil Weltmarkt groß, Absatz in Europa eher klein...
      Kennst du eine Statistik wohin die meisten e-Gölfe verkauft werden? Ich dachte bisher immer dass das Norwegen, Niederlande und Deutschland wäre. Alle mit 3-Phasen-Netz.

      Hier

      de.wikipedia.org/wiki/Länderüb…d_-frequenzen#Länderliste

      zähle ich 19 Länder mit einphasigem Netz, bzw. Mittelpunkt und 180° Phasenversatz, relevant sehe ich hier USA, Kanada und vielleicht noch Australien, 16 Länder haben auch das 3-Phasen-Netz. Welche Länder siehst du noch als sehr relevant? Ausschließlich mit 3-Phasennetz zähle ich 143 Länder.

      Selbst wenn man die dritte Phase noch dazu genommen hätte, wäre das ja kein Grund gewesen nicht trotzdem 2-phasig laden zu können.
      Gruß,
      Stephan

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    • Verteilnetz ist nicht zwingend mit Hausanschluss gleichzusetzen.

      Auch ist die reine Anzahl der Länder mit dreiphasigem Netz nicht relevant, viele der Länder sind kein relevanter Absatzmarkt für Elektroautos.

      Der e-Golf ist, wie ich finde, ein guter Kompromiss. Der Lader im 300er kann ja offenbar sowohl einphasig 32A als auch zweiphasig je 16A. Das funktioniert in Europa gut, aber auch in den den USA. Den gleichen AC Lader hätte ich gerne in unserem Ioniq, oder nem Leaf, oder, oder, oder. Die asiatischen Hersteller juckt das halt aber nicht, weil das in den größten Absatzmärkten halt nicht relevant ist.

      Deinen Punkt verstehe ich nicht. Wenn man einen (noch wünschenswerteren) dreiphasigen Lader hätte, wieso sollte man dann noch zweiphasig laden wollen?
      Gruß, Daniel

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    • Outsider64 schrieb:

      Irgendwie fand ich das immer seltsam warum man 2-phasig laden sollte. Gut, man könnte die 3. Phase zu sehr geringem Aufpreis mitnehmen. Aber anscheinend liegt das ja auch an der Sache mit den Netzen in anderen Ländern bei denen der N-Leiter und 2 um 180° versetzte Phasen vorhanden sind und somit nicht mehr als zweiphasig ginge. Außerdem hat man dann fürs Marketing noch ein Ass im Ärmel: nachdem der e-Golf 190 einphasig mit 3,6 kW laden konnte kann es der 300er schon mit 7,2 kW und der ID sogar mit 11 kW! Toll!

      Aber mal aufs technische zurück. Wenn man betrachtet, was es an Leitungen erfordert und Verluste bereitet, sieht die 2-Phasen Lösung sehr interessant aus. Auf den Phasen fließen je 16 A, auf dem N-Leiter 8 A. .....

      Falls jemand einen Fehler in meiner Betrachtung entdeckt: immer her damit!
      Bitte schön:
      Wenn in einem 3-Phasensystem auf den beiden Leitern 16A fließt, fließt auch auf dem N-Leiter 16A. Du hast also die gleichen Verluste wie bei 3 Phasen aber nur 2/3 der Leistung!
      Warum 16A auf dem N-Leiter? Ganz einfach.
      Stell Dir ein 3-Phasensystem vor, wo auf allen 3 Phasen 16A (120° Verschiebung) fließen. In der Summe fließt auf dem N-Leiter 0.
      Nun lässt Du eine Phase mit 16A weg.
      Der Strom fließt ja im Kreis.
      Über die anderen beiden Phasen fließt immer noch je 16A. Also fehlt nun bei N 16A, so dass 0A -16A = -16A ergeben, also betragsmäßig 16A.
      2 Phasen haben also 230V und es fließen 16A jeweils , beim N Leiter ist die Spannung 0V und es fließen 16A.
      Daher also gleiche Verluste aber nur 2/3 der Leistung.
      Elektrisch seit 2017. aktuell: e-Golf MJ20, Polestar 2 Dual Motor MJ24
      PV 18kWp und Batterie BMZ 17 kWh + Notstromschaltung, kann tagsüber zu Hause laden
      Gruß, Bernd, P.S.: Auf die Kabeltrommel passen auch 12m 32A Kabel.
    • Elektromobilitaet schrieb:

      2 Phasen haben also 230V und es fließen 16A jeweils , beim N Leiter ist die Spannung 0V und es fließen 16A.
      Daher also gleiche Verluste aber nur 2/3 der Leistung.
      Danke, da hast du wohl Recht und ich einen Denkfehler drin. Der Strom ist trotzdem auf N, nur die Schieflast beträgt nicht 3,68 kW wie man vermuten würde, sondern nur 1,84 kW. Liege ich da wenigstens richtig?

      Das heißt 2/3 der Leistung ggü. 3-Phasen und gleiche Verluste wie bei 50% mehr Leistung bei der Nutzung von 3 Phasen. Das heißt von den Verlusten auf den Leitungen her bekäme man die dritte Phase geschenkt. Aber umgedacht auf das ursprüngliche Thema eine ggü. zwei Phasen, ist es noch immer deutlich zu Gunsten von den 2 Phasen.
      Gruß,
      Stephan

      Kraft macht keinen Lärm, sie ist da und wirkt. - Albert Schweitzer
    • acurus schrieb:


      Auch ist die reine Anzahl der Länder mit dreiphasigem Netz nicht relevant, viele der Länder sind kein relevanter Absatzmarkt für Elektroautos.
      Ja welche Länder sind denn nun relevant? Wenn von 143 Ländern 80% weg fallen, sind es noch immer mehr als die 19 einphasigen. Zumal bei denen ja auch nicht relevante dabei sind.

      acurus schrieb:

      Der e-Golf ist, wie ich finde, ein guter Kompromiss. Der Lader im 300er kann ja offenbar sowohl einphasig 32A als auch zweiphasig je 16A. Das funktioniert in Europa gut, aber auch in den den USA.
      Ja, das finde ich auch.

      acurus schrieb:

      Die asiatischen Hersteller juckt das halt aber nicht, weil das in den größten Absatzmärkten halt nicht relevant ist.
      Das liegt aber aus deren Sicht vmtl. eher daran, dass die für sie mehr relevanten Märkte andere sind als für VW, oder? Ich vermute mal, dass Hyundai und Nissan in Japan und Südkorea im Vergleich zu VW einen deutlich größeren Marktanteil haben wenn man es mit Europa vergleicht.

      acurus schrieb:

      Deinen Punkt verstehe ich nicht. Wenn man einen (noch wünschenswerteren) dreiphasigen Lader hätte, wieso sollte man dann noch zweiphasig laden wollen?
      Von wollen habe ich doch auch nichts gesagt, nur von können. Man nimmt immer das, was für einen selbst am besten ist. Aktuell ist das bei uns eben 2-phasig mit 16 A und in Ländern ohne zweite Phase notgedrungenermaßen einphasig mit 32 A. Wenn es jetzt einen 3-Phase-Lader im e-Golf gäbe, dann würden wir hier eben mit 3 Phasen und 16 A laden, und die anderen Länder noch immer einphasig mit 32 A. Für niemand schlechter, nur für uns besser.
      Gruß,
      Stephan

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    • Outsider64 schrieb:

      Elektromobilitaet schrieb:

      2 Phasen haben also 230V und es fließen 16A jeweils , beim N Leiter ist die Spannung 0V und es fließen 16A.
      Daher also gleiche Verluste aber nur 2/3 der Leistung.
      Danke, da hast du wohl Recht und ich einen Denkfehler drin. Der Strom ist trotzdem auf N, nur die Schieflast beträgt nicht 3,68 kW wie man vermuten würde, sondern nur 1,84 kW. Liege ich da wenigstens richtig?
      Das heißt 2/3 der Leistung ggü. 3-Phasen und gleiche Verluste wie bei 50% mehr Leistung bei der Nutzung von 3 Phasen. Das heißt von den Verlusten auf den Leitungen her bekäme man die dritte Phase geschenkt. Aber umgedacht auf das ursprüngliche Thema eine ggü. zwei Phasen, ist es noch immer deutlich zu Gunsten von den 2 Phasen.
      Du denkst aber auch kompliziert ;)
      Schieflast müsste aber 3,7kW sein. Stell Dir vor, Du ziehst auf 3 Phasen symmetrisch und speist 3,7kW auf einer Phase ein (Photovoltaik). Dann hättest Du die gleichen Ströme und 3,7kW Schieflast.

      Meine Meinung zu den 2 Phasen:
      VW hat hier einen ganz geschickten Schachzug gefahren: Die haben die Hardware ziemlich gleich gehalten und konnten Länder mit 1 Phase und Länder mit 3 Phasen bedienen.
      Bei 1 Phase haben die einfach die 2 Lader parallel (?) geschaltet, bei Dreiphasen einfach 1 weg gelassen.
      Schon mal jemand probiert, ob man mit 2 parallel geschalteten Phasen mit 32A laden kann? Ich könnte es ja mal machen, wenn ich hier auf Notstrom schalte und das Auto dran hänge.... Sollte ja eigentlich nichts kaputt gehen....
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      Gruß, Bernd, P.S.: Auf die Kabeltrommel passen auch 12m 32A Kabel.