Sie haben gerade Ihr Elektrofahrzeug (EV) angeschlossen und hoffentlich vollständig aufgeladen, nur um dann festzustellen, dass die Reichweite hinter Ihren Erwartungen zurückbleibt. Haben Sie sich jemals gefragt, wohin diese fehlende Energie geht? Diese Frage stellen sich viele Besitzer von Elektrofahrzeugen, und die Antwort liegt in dem oft übersehenen Konzept der Energieverluste während des Ladevorgangs.
Wenn Sie Ihr Elektrofahrzeug aufladen, fließt Energie vom Netz über die Ladestation in die Batterie Ihres Fahrzeugs. Allerdings ist diese Reise nicht ohne Herausforderungen – ein Teil der Energie geht unterwegs verloren. Aber was bedeutet „verloren“ wirklich?
Im Wesentlichen bezieht es sich auf die Energie, die aufgrund von Faktoren wie Wärmeerzeugung, Widerstand in den Ladekabeln und Ineffizienzen innerhalb der Ladeausrüstung selbst vom eigentlichen Antrieb Ihres Elektrofahrzeugs abgezogen wird.
Denken Sie zum Beispiel an die Hitze, die Sie spüren, wenn Sie ein Ladekabel nach dem Gebrauch berühren. Diese Wärme stellt Energie dar, die in Ihrer Batterie hätte gespeichert werden können, aber stattdessen an die Luft abgegeben wird.
Es ist wichtig zu beachten, dass der Energieverlust während des Ladevorgangs zwar unvermeidlich ist, sich aber nicht vollständig verhindern lässt. Sie können jedoch Maßnahmen ergreifen, um diese Verluste zu reduzieren und das Laden Ihres Elektrofahrzeugs effizienter und kostengünstiger zu gestalten. Bevor wir uns jedoch mit den Lösungen befassen, müssen wir die Gründe für den Verlust kennen.
Warum geht während des Ladevorgangs Ihres Elektrofahrzeugs etwas Energie verloren?
Energie löst sich nicht einfach in Luft auf – sie muss irgendwohin. Nach dem Energieerhaltungssatz kann Energie weder erzeugt noch zerstört, sondern nur von einer Form in eine andere umgewandelt werden. Wenn Sie also Ihr Elektrofahrzeug aufladen, wird die Energie, die nicht in Ihrer Batterie landet, verbraucht oder auf andere Weise umgewandelt. Lassen Sie uns die Hauptfaktoren aufschlüsseln, die zu diesem Energieverlust beitragen.
Elektrischer Widerstand und Wärmeerzeugung
Wenn Strom durch Ladekabel und die internen Schaltkreise Ihres Elektrofahrzeugs fließt, stößt er auf Widerstand – eine natürliche Eigenschaft leitfähiger Materialien. Dieser Widerstand wandelt einen Teil der Energie in Wärme um, anstatt sie in der Batterie zu speichern. Je länger oder minderwertig das Kabel ist, desto mehr Wärme wird erzeugt, was zu größeren Energieverlusten führt. Der Einsatz hochwertiger Ladegeräte kann dazu beitragen, diesen Verlust zu reduzieren.
Ineffizienzen der Ladestation
Ladestationen sind unterschiedlich effizient. Veraltete oder schlecht gewartete Kraftwerke verlieren aufgrund der ineffizienten Umwandlung von Strom aus dem Netz möglicherweise mehr Energie in Form von Wärme. Durch die Wahl moderner, gut gewarteter Stationen können diese Verluste minimiert werden, sodass mehr Energie in die Batterie Ihres Elektrofahrzeugs gelangt.
Standby-Stromverbrauch
Auch wenn nicht aktiv geladen wird, können Ihr Elektrofahrzeug und die Ladestation Strom verbrauchen. Dieser Standby-Verbrauch hält die Systeme zum Laden bereit und hält die Kommunikation aufrecht. Obwohl es klein ist, summiert es sich mit der Zeit. Um dies zu reduzieren, trennen Sie Ihr Fahrzeug vom Stromnetz, sobald es vollständig aufgeladen ist, oder minimieren Sie die Standby-Zeit.
Batteriekonditionierungs- und Managementsysteme
Das Batteriemanagementsystem (BMS) Ihres Elektrofahrzeugs gewährleistet ein sicheres und effizientes Laden, verbraucht dabei jedoch etwas Energie. Dieses System konditioniert auch die Batterie, insbesondere bei extremen Temperaturen, was den Energieverbrauch erhöhen kann. Diese Prozesse sind zwar unerlässlich, tragen aber zu einem geringen Energieverlust beim Laden bei.
Ineffizienzen des On-Board-Ladegeräts beim AC-DC-Laden
Ein erheblicher Teil des Energieverlusts entsteht, wenn Wechselstrom durch das integrierte Ladegerät in Ihrem Elektrofahrzeug in Gleichstrom umgewandelt wird. Diese Umwandlung ist notwendig, da Ihre Batterie Gleichstrom benötigt, aber nicht vollkommen effizient ist – ein Teil der Energie geht als Wärme verloren. Dieser Verlust ist beim AC-Laden stärker ausgeprägt, da die Umwandlung im Fahrzeug erfolgt. Im Gegensatz dazu führen DC-Schnellladegeräte diese Umwandlung extern durch und reduzieren so diese Verluste.
So messen Sie den Ladeverlust von Elektrofahrzeugen
Bei der Messung des Ladeverlusts von Elektrofahrzeugen wird die aus dem Netz entnommene Energiemenge mit der in der Batterie des Fahrzeugs gespeicherten Energie verglichen. Dazu können Sie mit einem Leistungsmesser die beim Laden verbrauchte Energie verfolgen und mit dem Ladezustand (SoC) der Batterie vor und nach dem Laden vergleichen. Die Differenz zwischen der aus dem Netz bezogenen Energie und dem Energiezuwachs der Batterie stellt den Ladeverlust dar, der üblicherweise in Prozent ausgedrückt wird. Wenn Sie beispielsweise 10 kWh aus dem Netz beziehen, aber nur 9 kWh in der Batterie gespeichert sind, beträgt der Ladeverlust 10 %.
So reduzieren Sie den Energieverlust beim Laden von Elektrofahrzeugen
Während es unmöglich ist, Energieverluste beim Laden von Elektrofahrzeugen vollständig zu vermeiden, gibt es verschiedene Strategien, mit denen Sie diese Verluste minimieren können. Lassen Sie uns jeden der besprochenen Faktoren angehen und praktische Lösungen zur Verbesserung der Ladeeffizienz Ihres Elektrofahrzeugs erkunden.
1. Minimieren Sie den elektrischen Widerstand und die Wärmeerzeugung
Um den Energieverlust aufgrund des elektrischen Widerstands und der daraus resultierenden Wärmeentwicklung zu reduzieren, ist es wichtig, sich auf die Qualität Ihrer Ladeausrüstung und -einrichtung zu konzentrieren:
- Verwenden Sie hochwertige Ladekabel und Steckverbinder : Investieren Sie in gut verarbeitete, langlebige Ladekabel mit dickerem Durchmesser und geringerem Widerstand. Diese Kabel übertragen Energie effizienter bei minimalem Wärmeverlust. Achten Sie auch auf eine hohe Qualität der Anschlüsse, denn schlechte Anschlüsse können den Widerstand erhöhen und dazu führen, dass mehr Energie in Wärme umgewandelt wird.
- Halten Sie die Ausrüstung gut gewartet : Überprüfen Sie Ihre Ladekabel, Anschlüsse und andere Komponenten regelmäßig auf Anzeichen von Abnutzung. Beschädigte oder abgenutzte Geräte verringern nicht nur die Ladeeffizienz, sondern können auch ein Sicherheitsrisiko darstellen. Durch den Austausch alter oder beschädigter Teile können Energieverluste deutlich reduziert werden.
- Kabellänge kürzen : Verwenden Sie das kürzestmögliche Ladekabel, das Ihren Anforderungen entspricht. Längere Kabel haben von Natur aus einen höheren Widerstand, was zu einem größeren Energieverlust führt. Durch die Minimierung der Kabellänge reduzieren Sie die Distanz, die der Strom zurücklegen muss, was wiederum den Energieverlust in Form von Wärme verringert.
2. Wählen Sie effiziente Ladestationen
Um unnötige Energieverluste an der Ladestation zu vermeiden, ist es wichtig, effiziente und gut gewartete Stationen auszuwählen:
- Entscheiden Sie sich für moderne, gut gewartete Ladestationen : Nutzen Sie nach Möglichkeit Ladestationen, die für ihre Effizienz bekannt sind. Neuere Stationen mit modernster Technologie wandeln Strom tendenziell effizienter um und verfügen über besser gewartete Komponenten, wodurch der Energieverlust während des Ladevorgangs verringert wird. Suchen Sie nach Stationen, die regelmäßig gewartet und gewartet werden, da sich dies auch auf ihre Effizienz auswirken kann.
- Nutzen Sie Ladenetzwerke mit zuverlässigen Stationen : Einige Ladenetzwerke sind dafür bekannt, dass sie ihre Stationen besser warten als andere. Recherchieren Sie und wählen Sie Netzwerke aus, die dafür bekannt sind, dass ihre Stationen in Top-Zustand sind. So können Sie sicherstellen, dass Sie das Beste aus jeder Ladung herausholen.
3. Reduzieren Sie den Standby-Stromverbrauch
Der Standby-Stromverbrauch ist zwar gering, kann sich aber mit der Zeit summieren. So können Sie diesen Energieverlust minimieren:
- Trennen Sie das Gerät vom Stromnetz, wenn es nicht geladen wird : Sobald Ihr Fahrzeug vollständig aufgeladen ist, trennen Sie es von der Ladestation, um unnötigen Energieverlust zu vermeiden. Dies ist besonders wichtig, wenn Sie Ihr Auto über Nacht oder längere Zeit am Stromnetz lassen.
- Zeitgesteuertes Laden nutzen : Viele Elektrofahrzeuge und Ladestationen bieten die Möglichkeit, Ladevorgänge zu planen. Nutzen Sie diese Funktion, um mit dem Aufladen Ihres Fahrzeugs kurz vor der geplanten Nutzung zu beginnen und so die Zeit zu verkürzen, die es angeschlossen und im Standby-Modus bleibt. Dadurch kann unnötiger Energieverbrauch vermieden werden.
4. Optimieren Sie die Batteriekonditionierung und -verwaltung
Während Batteriemanagementsysteme für die Leistung und Sicherheit Ihres Elektrofahrzeugs von entscheidender Bedeutung sind, gibt es Möglichkeiten, den Energieverbrauch zu reduzieren:
- Laden Sie unter optimalen Bedingungen : Versuchen Sie, Ihr Fahrzeug wann immer möglich bei gemäßigten Temperaturen aufzuladen. Extreme Kälte oder Hitze zwingen das BMS dazu, härter zu arbeiten, um die Batterie zu konditionieren, was zusätzliche Energie verbraucht. Das Aufladen in Innenräumen oder in schattigen Bereichen kann dazu beitragen, eine stabile Temperatur aufrechtzuerhalten, wodurch die Notwendigkeit einer umfassenden Konditionierung verringert wird.
- Vermeiden Sie Überladung : Überladung kann die Batterie belasten und dazu führen, dass das BMS mehr Energie verbraucht, um sie zu schützen. Legen Sie ein Ladelimit fest, das den Vorgang stoppt, bevor 100 % erreicht sind, es sei denn, Sie benötigen die zusätzliche Reichweite sofort. Bei vielen Elektrofahrzeugen können Sie eine maximale Ladegrenze festlegen, z. B. 80–90 %, was auch dazu beitragen kann, die Batteriegesundheit im Laufe der Zeit zu erhalten. Hier finden Sie weitere Tipps, um die Lebensdauer Ihrer Batterie zu verlängern.
- Regelmäßige Software-Updates : Stellen Sie sicher, dass die Software Ihres Elektrofahrzeugs auf dem neuesten Stand ist. Hersteller veröffentlichen häufig Updates, die das Batteriemanagement optimieren und die Ladeeffizienz verbessern. Regelmäßige Updates können dazu beitragen, den Energieverbrauch des BMS während des Ladevorgangs zu reduzieren.
Abschluss
Niemand möchte für Energie bezahlen, die nicht einmal in die Batterie seines Elektrofahrzeugs gelangt. Auch wenn der Energieverlust beim Laden nicht vollständig vermieden werden kann, gibt es praktische Maßnahmen, die Sie ergreifen können, um ihn zu minimieren. Durch die Anwendung der oben genannten Strategien können Sie die mit dem Laden von Elektrofahrzeugen verbundenen Energieverluste erheblich reduzieren und so sicherstellen, dass mehr Strom, für den Sie bezahlen, Ihr Fahrzeug antreibt und nicht verschwendet wird. Auch wenn ein gewisser Energieverlust unvermeidlich ist, können Ihnen diese Tipps dabei helfen, jede Ladung optimal zu nutzen, die Reichweite Ihres Fahrzeugs zu erhöhen und Ihre Energiekosten zu senken.
