Grundlegendes zu den Steckertypen von Elektrofahrzeug-Ladegeräten: Ein umfassender Leitfaden

Elektrofahrzeuge (EVs) sind zu einem Eckpfeiler des nachhaltigen Transports geworden. Im Mittelpunkt ihrer Funktionsweise steht eine wesentliche Komponente: der Ladeanschluss. Dieses Gerät dient als Brücke zwischen der Ladestation und dem Elektrofahrzeug und ermöglicht die sichere und effiziente Übertragung von Strom. Allerdings sind nicht alle EV-Anschlüsse gleich. Ihre Typen, Fähigkeiten und regionalen Kompatibilität variieren, weshalb ihr Verständnis für Besitzer von Elektrofahrzeugen, Anbieter von Ladestationen und politische Entscheidungsträger von entscheidender Bedeutung ist.

Was ist ein EV-Ladeanschluss?

Ein EV-Ladeanschluss ist die physische Schnittstelle, die ein Elektrofahrzeug mit einer Ladestation verbindet. Es sorgt für einen sicheren und effizienten Stromfluss, indem es das Risiko von losen Verbindungen, Funken oder Kurzschlüssen verringert. Ladeanschlüsse gibt es in verschiedenen Formen, Größen und Kapazitäten, die auf die Anforderungen bestimmter Fahrzeugmodelle und regionaler Standards zugeschnitten sind. Je nach Steckertyp und der damit verbundenen Stromversorgungsmethode kann der Ladevorgang entweder langsam und gleichmäßig (AC) oder schnell erfolgen und direkt (DC).

AC- vs. DC-Laden: Was ist der Unterschied?

Das Verständnis des Unterschieds zwischen AC- und DC-Laden ist von grundlegender Bedeutung, um zu verstehen, wie Ladesysteme für Elektrofahrzeuge (EV) funktionieren.

AC-Laden: Wechselstrom-Ladegeräte (AC) basieren auf dem integrierten AC-DC-Wandler des Fahrzeugs, um Wechselstrom in Gleichstrom (DC) umzuwandeln, den die Batterie speichern kann. Da diese Umwandlung im Fahrzeug erfolgt, ist die Ladegeschwindigkeit durch die Kapazität des Bordwandlers begrenzt. Daher wird AC-Laden typischerweise für Ladegeräte der Stufen 1 und 2 verwendet, die langsamer sind, aber für das Laden über Nacht oder am Arbeitsplatz geeignet sind.

DC-Laden: Gleichstrom-Schnellladegeräte (DC) führen die AC-DC-Umwandlung innerhalb der Ladestation selbst durch und umgehen dabei den Bordwandler des Fahrzeugs. Durch die direkte Lieferung von Gleichstrom an die Batterie ermöglichen diese Ladegeräte deutlich schnellere Ladegeschwindigkeiten und eignen sich daher ideal für kurze Stopps an öffentlichen Ladestationen oder bei langen Fahrten. Das Gleichstromladen wird häufig mit Ladegeräten der Stufe 3 in Verbindung gebracht, die eine hohe Ausgangsleistung zum Aufladen von Fahrzeugen in Minuten statt in Stunden liefern können.

Übersicht über die Steckverbindertypen für Elektrofahrzeuge

Das Verständnis der verschiedenen Ladeanschlüsse für Elektrofahrzeuge ist für Fahrzeugbesitzer, Anbieter von Ladestationen und politische Entscheidungsträger von entscheidender Bedeutung. In diesem Leitfaden werden die wichtigsten Unterschiede zwischen EV-Steckertypen, ihre regionale Verwendung, Ladegeschwindigkeiten und mehr hervorgehoben. Die folgende Abbildung zeigt eine visuelle Zusammenfassung der derzeit auf dem Markt verwendeten EV-Stecker.

(Übersicht über die Steckverbindertypen für Elektroauto-Ladegeräte)

Arten von Steckverbindern für AC-Ladegeräte für Elektrofahrzeuge

Stecker Typ 1 – J1772 

Der Typ-1-Stecker, auch bekannt als J1772, ist der Standard-AC-Ladestecker, der hauptsächlich in Nordamerika und Japan verwendet wird. Dieser fünfpolige Stecker ist für einphasige Stromversorgung ausgelegt und unterstützt sowohl das Laden der Stufen 1 als auch 2. Es kann bis zu aufgeladen werden80 Amperemit 240-Volt-Eingang, was eine maximale Ausgangsleistung eines Elektrofahrzeug-Ladegeräts von bietet19,2 kW.

Im Gegensatz zum in Europa üblichen Typ-2-Stecker fehlt beim Typ-1-Stecker ein automatischer Verriegelungsmechanismus, was ein Sicherheitsrisiko darstellt, da das Kabel während des Ladevorgangs unbefugt abgezogen werden könnte.

In Nordamerika verwendet Tesla proprietäre NACS-Ladegeräte, aber alle Tesla-Fahrzeuge können mit einem Adapter ausgestattet werden, der an einen Stecker vom Typ 1 J1772 angeschlossen wird, sodass Tesla-Elektrofahrzeuge auch Ladegeräte mit einem Stecker vom Typ 1 verwenden können.

 (Injet Vision Typ 1 AC-Ladegerät)

Typ 2Stecker -Mennekes

Der Typ-2-Stecker, der in Europa, dem Vereinigten Königreich, dem Nahen Osten, Afrika und Australien weit verbreitet ist, ist in diesen Regionen zum Standard für das Laden von Elektrofahrzeugen geworden. Mit seinem siebenpoligen Design unterstützt der Typ-2-Stecker sowohl einphasigen als auch dreiphasigen Strom und bietet so Flexibilität für verschiedene Ladeszenarien. Es kann bis zu 32 Ampere bei einem 400-Volt-Eingang verarbeiten und liefert eine robuste maximale Ladeleistung von 22 kW, wodurch es sowohl für private als auch öffentliche Ladestationen der Stufe 2 geeignet ist.

Eines der herausragenden Merkmale des Typ-2-Steckers ist sein integrierter Verriegelungsmechanismus. Dadurch wird sichergestellt, dass das Ladekabel während des gesamten Ladevorgangs sicher am Fahrzeug befestigt bleibt und unbefugte Trennungen oder Manipulationen verhindert werden. Die automatische Sperre erhöht nicht nur die Sicherheit, sondern gibt den Besitzern von Elektrofahrzeugen auch die Gewissheit, dass ihr Fahrzeug sicher aufgeladen wird, ohne dass das Risiko versehentlicher Unterbrechungen besteht.

GB/T AC-Anschluss

Der GB/T AC-Stecker ist der offizielle Standard für AC-Laden in China und wurde im Rahmen des Guobiao (GB)-Standardsystems entwickelt. Chinesische GB-Standards können anhand ihres Präfixcodes als verbindlich oder empfohlen identifiziert werden. Der Präfixcode GB ist verbindliche Standards, GB/T sind empfohlene Standards (quasi-obligatorische Standards).

Dieser siebenpolige Anschluss wird hauptsächlich zum Laden der Stufe 2 verwendet und bietet eine Ausgangsleistung von bis zu 7 kW für typische Anwendungsfälle, mit einer maximalen potenziellen Ausgangsleistung von 21 kW unter bestimmten Bedingungen. Normalerweise werden 220 Volt Wechselstrom mit einem Ausgangsstrom von 16 verwendet bzw. 32 Ampere für.

Im Gegensatz zu vielen internationalen Standards sind GB/T-AC-Anschlüsse nicht mit DC-Ladeanschlüssen kompatibel, sodass bei chinesischen Elektrofahrzeugen separate Ladeanschlüsse für AC und DC erforderlich sind. Diese Trennung stellt sicher, dass Ladesysteme für ihre jeweiligen Anwendungen optimiert sind. GB/T-Steckverbinder sind speziell auf die besonderen Bedürfnisse des schnell wachsenden chinesischen Elektrofahrzeugmarkts zugeschnitten und werden von einem riesigen Netzwerk kompatibler Ladestationen unterstützt.

Arten von Steckverbindern für DC-Ladegeräte für Elektrofahrzeuge

(Injet Ampax CCS1 DC-Ladestation für Nordamerika)

CCS1-Anschluss – Kombiniertes Ladesystem 1

Der CCS1-Stecker, auch bekannt als CCS Combo 1, ist eine Schlüsselkomponente des Combined Charging System (CCS), einem 2011 von SAE International (Society of Automotive Engineers) und der European Automobile Manufacturing Association (ACEA) vorgeschlagenen Standard. Dieses System wurde entwickelt, um eine universelle Lösung sowohl für das Wechselstrom- als auch für das Gleichstromladen zu schaffen und den Ladevorgang und die Infrastruktur zu optimieren. Der CCS-Standard umfasst zwei Versionen: CCS1, das häufig in Nordamerika und Südkorea verwendet wird, und CCS2, das in Europa und anderen Regionen weit verbreitet ist.

CCS1 baut auf dem AC-Anschluss J1772 auf, indem es zwei Hochgeschwindigkeits-DC-Pins integriert, wodurch sowohl AC- als auch DC-Laden über einen einzigen Port unterstützt werden kann. Dadurch entfällt die Notwendigkeit separater AC- und DC-Ladeanschlüsse, was das Fahrzeugdesign vereinfacht und den Benutzerkomfort erhöht. Der CCS1 EV-Anschluss unterstütztLadegeräte für Elektrofahrzeuge der Stufe 3und liefert bis zu 360 kW Leistung bei einer maximalen Spannung von 1000 V und einem Strom von 500 A.

Zusätzlich zu seiner Doppelfunktionalität verwendet CCS1 dasselbe Kommunikationsprotokoll wie der J1772-Standard, was eine nahtlose Integration in die bestehende Infrastruktur gewährleistet und die Einführung für Hersteller erleichtert. Wie der SAE J1772 Typ 1-Stecker hat Tesla seinen eigenen Ladestandard für Nordamerika, aber CCS1 ist bei anderen Herstellern weit verbreitet und ein Eckpfeiler der Schnellladeinfrastruktur in der Region.

CCS 2-Anschluss – Kombiniertes Ladesystem 2

Der CCS 2-Anschluss (Combined Charging System 2) ist eine leistungsstarke und vielseitige Ladelösung, die in Europa, Großbritannien, dem Nahen Osten, Afrika, Australien und anderen Regionen weit verbreitet ist. Es baut auf dem Typ-2-Anschluss auf und fügt zwei zusätzliche Hochgeschwindigkeits-DC-Pins für schnelle Ladefunktionen hinzu. Diese Kombination ermöglicht es CCS 2, eine beeindruckende Gleichstromleistung von bis zu 500 Ampere und 1000 Volt mit einer maximalen Leistung von 360 kW zu liefern, was ein viel schnelleres Laden im Vergleich zu Standard-Wechselstromanschlüssen ermöglicht.

Zur Unterstützung konzipiertSchnellladung der Stufe 3Der CCS 2-Anschluss verkürzt die Ladezeit erheblich und eignet sich daher ideal für Fernreisen und Anwendungen mit hoher Nachfrage. Anders als in Nordamerika, wo Tesla einen eigenen proprietären Ladestandard verwendet, können Besitzer von Tesla Model 3 und Model Y in Europa CCS 2-Ladestationen direkt nutzen, ohne dass ein Adapter erforderlich ist. Besitzer von Model S und Model

CHAdeMO-Anschluss

CHAdeMO ist eine Art Ladeanschluss für Elektrofahrzeuge (EV), der 2010 von einem Konsortium japanischer Automobilhersteller, darunter Mitsubishi, Nissan und Toyota, entwickelt wurde. Es handelte sich um einen der frühesten Schnellladestandards, der Strom mit Geschwindigkeiten von 50 bis 100 kW liefern konnte, was ihn zu einem wichtigen Akteur in den frühen Tagen der Einführung von Elektrofahrzeugen machte.

Im Gegensatz zu CCS-Anschlüssen, die nur einen elektronischen Ladeanschluss benötigen, der sowohl Wechselstrom- als auch Gleichstromladung akzeptiert, benötigen cHAdeMo-Anschlüsse einen separaten Ladeanschluss, der sich vom Wechselstrom-Ladeanschluss unterscheidet. Dies bedeutet, dass Ihre Elektrofahrzeuge zwei separate Ladeanschlüsse benötigen.

Obwohl CHAdeMO weltweit immer weniger verbreitet ist, wird es immer noch am häufigsten in Japan und einigen Ländern verwendet, wo viele Fahrzeuge japanischer Hersteller wie Nissan, Mitsubishi und Toyota den Standard unterstützen; Doch selbst in diesen Regionen verschiebt sich der Trend in Richtung CCS, da neuere Modelle auf den Markt kommen.

Mit Blick auf die Zukunft entwickeln CHAdeMO und China Electricity Council (CEC) gemeinsam den ultraschnellen Ladestandard für Elektrofahrzeuge der nächsten Generation, dem sich internationale Experten aus Amerika, Asien, Europa und Ozeanien angeschlossen haben. Es wird erwartet, dass diese Brancheninitiative den Weg zu einem harmonisierten zukünftigen Standard ebnen wird.

GB/T DC-Anschluss

Der GB/T-DC-Stecker ist der primäre Standard für DC-Schnellladen in China. Es verfügt über ein Neun-Pin-Design und unterstützt Ladeleistungen von 50 kW bis 350 kW, wodurch es vielseitig für verschiedene Anwendungsfälle geeignet ist, von städtischen Ladestationen bis hin zu Autobahnraststätten. Die gängigsten GB/T-Gleichstromladegeräte arbeiten mit 250 A und eignen sich für Schnellladung der Stufe 3.

Die GB/T-Gleichstromsteckverbinder wurden speziell für den chinesischen Markt entwickelt und spiegeln den Schwerpunkt des Landes auf Energieeffizienz und Skalierbarkeit wider. Sie sind nicht mit GB/T-Wechselstromanschlüssen kompatibel, was für chinesische Elektrofahrzeuge Dual-Port-Designs erforderlich macht. Dennoch bleibt das GB/T-System auf seinem Heimatmarkt äußerst effektiv.

Tesla NACS-Anschluss

Der North American Charging Standard (NACS) ist Teslas proprietärer Ladeanschluss für Elektrofahrzeuge, der zum vorherrschenden Ladestandard in ganz Nordamerika geworden ist. Der von großen Automobilherstellern weit verbreitete NACS-Stecker wird voraussichtlich der universelle Standard für die Region sein, wobei alle Hersteller und Ladestationsbetreiber bis 2025 auf NACS umsteigen werden.

Der für das Hochgeschwindigkeitsladen konzipierte NACS-Stecker kann bis zu 250 kW Leistung liefern und eignet sich somit sowohl für private als auch für öffentliche Ladestationen. Der Stecker verfügt über fünf Pins und die AC-Version unterstützt einen Strombereich von 15 A bis 48 A, während die DC-Version bis zu 400 A Strom verarbeiten kann und eine maximale Leistung von 250 kW bietet.

Das Ladenetzwerk von Tesla ist in drei Schlüsselregionen tätig: Nordamerika (einschließlich Japan und Südkorea), Europa (mit Ozeanien und Ostasien) und Festlandchina. In jedem dieser Märkte verwendet Tesla unterschiedliche Ladestandards. In China verwendet Tesla den GB/T-Standard, während in Nordamerika der NACS-Anschluss der Standard ist. In Europa sind Tesla-Fahrzeuge entweder mit dem Typ 2 (Mennekes) oder dem CCS Combo 2-Anschluss ausgestattet, um die Kompatibilität mit der lokalen Ladeinfrastruktur zu gewährleisten.

(Injet Swift Typ 2 AC-Ladegerät)

Die Rolle von Ladegerätanschlüssen im EV-Ökosystem

Der Ladeanschluss ist mehr als nur ein Stecker; Es ist ein entscheidender Teil der EV-Infrastruktur. Von der Gewährleistung von Sicherheit und Effizienz beim Laden bis hin zur Ermöglichung der Kompatibilität zwischen verschiedenen Fahrzeugen und Regionen spielen diese Steckverbinder eine zentrale Rolle im EV-Ökosystem. Da sich Standards weiterentwickeln und Harmonisierungsbemühungen an Fahrt gewinnen, wird das Verständnis dieser Anschlüsse für alle Beteiligten im Bereich der Elektromobilität von entscheidender Bedeutung sein.

Indem Sie sich mit den verschiedenen Steckertypen für Elektroauto-Ladegeräte vertraut machen, können Sie ein nahtloses und effizientes Ladeerlebnis gewährleisten, egal ob zu Hause oder unterwegs.