Portable charging v fest

CCS ist allgemein in der Lage, mit seinem standardisierten Steckersystem sowohl Gleichstrom- als auch Wechselstromladeverfahren zu realisieren. Grundsätzlich lassen sich mit CCS ausgerüstete Fahrzeuge über Typ-2- und Portable charging v fest-2-Fahrzeugkupplungen aufladen. Typ 2 und Combo 2 wurden in der EU als Standardsteckverbindungen bei Ladeleistungen über 3,6 kW für Wechselstrom und über 22 kW für Gleichstrom festgelegt. In Deutschland erfolgt diese Vorgabe durch die Ladesäulenverordnung.

Mit dem Entwicklungsschub, den Elektrofahrzeuge zu Beginn des 21. Jahrhunderts erhielten, begann man ein Netz öffentlicher Ladepunkte zu errichten. Dank elektrifizierter und mit Ladepunkten ausgestatteter Überlandstrecken und Autobahnen wird so auch überregionaler Verkehr ermöglicht. Anfänglich wurden Elektroautos nur mittels eines zumeist fest im Fahrzeug integrierten Ladegerätes mit Wechselstrom, später vor allem in Europa auch mit Dreiphasenwechselstrom geladen. Es wurde eine regional historisch gewachsene Vielzahl an Steckerformen zum Aufladen genutzt.

Er erlaubt allerdings keine Nutzung des in Europa verbreiteten Drehstroms, da er nur einphasig ausgelegt ist. Daraus resultieren begrenzte Ladeleistungen und lange Ladezeiten. Kommissionen die technische Entwicklung für die Gleichstromladung gemeinsam voran. Vor allem die deutsche Autoindustrie hatte sich im März 2011 gegenüber der EU-Kommission für die Übernahme der CCS2-Fahrzeugkupplung als Standard ausgesprochen. Im Folgejahr 2012 bekräftigten deutsche und US-amerikanische Automobilkonzerne erneut, ab 2017 nur noch Combo-2-Anschlüsse in ihre Modelle einzubauen.

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Die ersten Combo-2-Fahrzeuge mit CCS als aufpreispflichtiger Zusatzausstattung kamen Ende 2013 auf den Markt. Die erste öffentliche CCS-Ladestation mit 50 kW Gleichstrom wurde im Juni 2013 in Wolfsburg errichtet und unterstützte damit die Tests des VW e-up! Audi, BMW, Daimler, Mennekes, Opel, Phoenix Contact, Porsche, TÜV Süd und Volkswagen gründeten im Mai 2015 in Berlin die Charging Interface Initiative e. Ende 2016 kam mit dem Hyundai Ioniq Elektro ein serienmäßig mit CCS ausgestattetes Fahrzeug auf den Markt, das mit bis zu 70 kW laden kann.

2016 wurde ein stärkeres, abwärtskompatibles CCS-Schnellladesystem mit bis zu 350 kW Ladeleistung vorgestellt. Elektroautos mit entsprechend konstruierten Traktionsbatterien können innerhalb von etwa 15 min zu 80 Prozent aufladen. Dieser ist, im Gegensatz zur Typ-2-Fahrzeugkupplung, aufgrund der dort vorherrschenden Stromnetzinfrastruktur nur für einphasiges Laden ausgelegt. Für den CCS-Einsatz wurden Typ-1-Fahrzeugkupplung und Fahrzeugstecker ebenfalls mit einer Erweiterung um zwei Gleichstrompole versehen.

Die Wechselstromladung benutzt dabei bis zu sieben Kontakte. In der Norm IEC 62196 wurden vier verschiedene Wechsel- und Gleichstrom-Lademodi für den Typ-2-Stecker definiert. Sowohl die Fähigkeit zum ein- und dreiphasigen Wechselstromladen als auch das Gleichstromladen über einen Typ-2-Anschluss wurde mit Modifikationen bisher nur beim europäischen Tesla Model S umgesetzt. Typ-2-Stecker-Stiftbelegung auf, erfordert allerdings spezielle Fahrzeugkupplungen und autoseitige Fahrzeugstecker. Typ-2-Fahrzeugkupplungen eingesteckt werden, so dass für beide Fahrzeugkupplungen und die verschiedenen Lademodi nur ein Fahrzeugstecker am Fahrzeug benötigt wird.

Die digitale Kommunikation zwischen Gleichstrom-Ladestation und Fahrzeug wird in IEC 61851-24 beschrieben. Die eigentlichen Schritte im Kommunikationsverfahren sind bei allen Gleichstromverfahren anwendbar. Nach der Aktivierung der Verbindung senden Ladestation und Fahrzeug ihre Parameterliste an die jeweils andere Seite, die jede für sich eine Kompatibilitätsprüfung vornimmt. Nach der Aktivierung der Wegfahrsperre und der Steckerverriegelung kann der Ladestrom geschaltet werden. Beim CCS ist das Ladegerät für Gleichstrom extern in der Ladesäule eingebaut. Um laden zu können, ist eine spezielle Combo-2-Schnellladestation erforderlich. Vereinzelt gibt es inzwischen auch Ladesäulen mit bis zu 200 A.

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