Als Erstes geht es um die Typ-2-Kommunikation und darum, was zu beachten ist. Grundsätzlich ist die fahrzeugseitige Kommunikation beim normalen AC-Laden sehr simpel gehalten. Das Fahrzeug signalisiert der Ladesäule über ein paar Widerstände und eine Diode, dass ein Fahrzeug angeschlossen und ladebereit ist. Die Ladesäule wiederum gibt über CP vor, wie viel Strom aktuell maximal gezogen werden darf.
Als Erstes muss der PP-Widerstand für die Belastbarkeit des verwendeten Kabels gesetzt werden. Für 32 A auf allen drei Phasen werden zwischen PP und PE 220 Ω verwendet.
Danach kommt die Kommunikation über CP. Der normale Ablauf ist A → B → C:
State A: Kein Fahrzeug erkannt.
State B: Über eine Diode und 2,74 kΩ zwischen CP und PE wird der Ladesäule signalisiert, dass ein Fahrzeug angeschlossen ist.
State C: Zusätzlich werden 1,3 kΩ parallel zu den 2,74 kΩ geschaltet. Dadurch entstehen effektiv etwa 882 Ω. Die Ladesäule erkennt jetzt, dass das Fahrzeug ladebereit ist, und kann die Leistung freigeben.
Wichtig: Beim Wechsel von B auf C bleiben die 2,74 kΩ verbunden. Die 1,3 kΩ werden lediglich parallel dazugeschaltet. Zum Beenden läuft der Ablauf wieder rückwärts: C → B → A (oder einfach Stecker ziehen).
Die 220 Ω am PP bedeuten nicht automatisch, dass 32 A gezogen werden dürfen. Der tatsächlich verfügbare Strom wird von der Ladesäule über das CP-PWM-Signal vorgegeben und darf nicht überschritten werden (einfach zu einer 22kw typ 2 Ladesäule gehen sollte dann passen sofern nicht jemand anderes sich schon dran bedient).
Schieflast beachten
Gerade wenn mehrere einzelne Ladegeräte verwendet werden, ist in Deutschland die Schieflast zu beachten. Die Unsymmetrie zwischen den Phasen darf grundsätzlich 4,6 kVA, entsprechend ungefähr 20 A Phasendifferenz bei 230 V, nicht überschreiten.
Die Last sollte deshalb möglichst gleichmäßig auf L1, L2 und L3 verteilt werden. Beispielsweise wären 30 A auf L1 und jeweils 12 A auf L2 und L3 eine maximale Differenz von 18 A und damit unter 4,6 kVA.
Das ist besonders wichtig, wenn für hohe Ladeleistungen mehrere Ladegeräte kombiniert werden. Einfach z. B. 30 A ausschließlich aus L1 zu ziehen und L2/L3 unbelastet zu lassen, überschreitet die 4,6-kVA-Grenze. Je nach Ladesäule bzw. Lastmanagement kann das dazu führen, dass die Ladeleistung reduziert oder der Ladevorgang beendet wird.
Grundlegend kann man damit an einer entsprechend ausgelegten 22-kW-Typ-2-Säule bis zu 32 A pro Phase nutzen. Wer dagegen nur einphasig lädt, muss in Deutschland insbesondere die Schieflast beachten und liegt deshalb praktisch eher im Bereich von rund 20 A auf einer einzelnen Phase, sofern die anderen Phasen unbelastet bleiben.
Passende Ladegeräte
Jetzt braucht man nur noch Ladegeräte mit ausreichend Leistung, die gleichzeitig möglichst wenig Platz einnehmen. Gerade aus China gibt es dafür sehr kompakte Ladegeräte, beispielsweise Modelle, die je nach Ausführung einen Spannungsbereich von ungefähr 71–101 V abdecken und mit bis zu 60 A DC laden können.
Bei einem 72-V-Akku mit 140 Ah wären damit theoretisch sehr hohe Ladeleistungen möglich. Von 20 auf 80 % müssen 84 Ah nachgeladen werden. Bei beispielsweise insgesamt 180 A DC wären das ideal gerechnet nur etwa 28 Minuten. In der Praxis kommen Verluste und eine mögliche Stromreduzierung gegen Ladeende hinzu.
In meinem Fall wäre das ein 20S36P-Akku mit Tenpower-40XG-Zellen.
Wichtig: Bei solchen Leistungen reden wir netzseitig von 230/400 V und hohen Strömen. CP/PP freizuschalten ersetzt weder eine geeignete Absicherung noch Fehlerstromschutz, Berührungsschutz, passende Leitungsquerschnitte und die sonstigen erforderlichen Schutzmaßnahmen.
