Wie lange dauert es, bis ein Elektrofahrzeug der neuen Generation vollständig aufgeladen ist?

Wie lange dauert es, bis ein Elektrofahrzeug der neuen Generation vollständig aufgeladen ist?
Für die Ladezeit von Elektrofahrzeugen mit neuer Energieerzeugung gibt es eine einfache Formel:
Ladezeit = Akkukapazität / Ladeleistung
Anhand dieser Formel können wir grob berechnen, wie lange es dauern wird, bis das Gerät vollständig aufgeladen ist.
Neben der Batteriekapazität und der Ladeleistung, die in direktem Zusammenhang mit der Ladezeit stehen, sind auch ein ausgewogenes Laden und die Umgebungstemperatur Faktoren, die die Ladezeit beeinflussen.

1. Batteriekapazität
Die Batteriekapazität ist ein wichtiger Indikator für die Leistungsfähigkeit von Elektrofahrzeugen. Vereinfacht gesagt: Je größer die Batteriekapazität, desto höher die rein elektrische Reichweite und desto länger die Ladezeit; je kleiner die Batteriekapazität, desto geringer die rein elektrische Reichweite und desto kürzer die Ladezeit. Die Batteriekapazität von rein elektrischen Elektrofahrzeugen liegt üblicherweise zwischen 30 kWh und 100 kWh.
Beispiel:
① Die Batteriekapazität des Chery eQ1 beträgt 35 kWh und die Batteriereichweite 301 Kilometer;
② Die Batteriekapazität der Battery Life Version des Tesla Model X beträgt 100 kWh, und die Reichweite beträgt 575 Kilometer.
Die Batteriekapazität eines Plug-in-Hybridfahrzeugs ist relativ gering und liegt in der Regel zwischen 10 kWh und 20 kWh, daher ist auch seine rein elektrische Reichweite gering und beträgt üblicherweise 50 bis 100 Kilometer.
Bei gleichem Modell gilt: Wenn Fahrzeuggewicht und Motorleistung im Wesentlichen gleich sind, ist die Reichweite umso höher, je größer die Batteriekapazität ist.

Die BAIC New Energy EU5 R500-Version bietet eine Reichweite von 416 Kilometern und eine Batteriekapazität von 51 kWh. Die R600-Version hat eine Reichweite von 501 Kilometern und eine Batteriekapazität von 60,2 kWh.

2. Ladeleistung
Die Ladeleistung ist ein weiterer wichtiger Faktor für die Ladezeit. Bei gleichem Fahrzeug gilt: Je höher die Ladeleistung, desto kürzer die Ladezeit. Die tatsächliche Ladeleistung eines Elektrofahrzeugs hängt von zwei Faktoren ab: der maximalen Leistung der Ladesäule und der maximalen Leistung des Wechselstrom-Ladeanschlusses des Elektrofahrzeugs. Die tatsächliche Ladeleistung entspricht dem kleineren der beiden Werte.
A. Die maximale Leistung der Ladesäule
Gängige Leistungen von Wechselstrom-Ladegeräten für Elektrofahrzeuge sind 3,5 kW und 7 kW, der maximale Ladestrom eines 3,5-kW-Ladegeräts beträgt 16 A und der maximale Ladestrom eines 7-kW-Ladegeräts beträgt 32 A.

B. Maximale Ladeleistung für Elektrofahrzeuge (Wechselstrom)
Die maximale Leistungsgrenze beim AC-Laden von Elektrofahrzeugen mit neuer Energiequelle spiegelt sich hauptsächlich in drei Aspekten wider.
① AC-Ladeanschluss
Die Spezifikationen für den Wechselstrom-Ladeanschluss finden sich üblicherweise auf dem Typenschild des Elektrofahrzeugs. Bei reinen Elektrofahrzeugen ist ein Teil der Ladeschnittstelle für 32 A ausgelegt, sodass die Ladeleistung bis zu 7 kW betragen kann. Es gibt auch Ladeanschlüsse für reine Elektrofahrzeuge mit 16 A, wie beispielsweise den Dongfeng Junfeng ER30, dessen maximaler Ladestrom 16 A und dessen Leistung 3,5 kW beträgt.
Aufgrund der geringen Batteriekapazität ist das Plug-in-Hybridfahrzeug mit einer 16-A-Wechselstrom-Ladeschnittstelle ausgestattet, die maximale Ladeleistung beträgt etwa 3,5 kW. Einige wenige Modelle, wie beispielsweise der BYD Tang DM100, verfügen über eine 32-A-Wechselstrom-Ladeschnittstelle, wodurch die maximale Ladeleistung 7 kW erreichen kann (von Fahrern wurden etwa 5,5 kW gemessen).

② Leistungsbegrenzung des Bordladegeräts
Beim Laden von Elektrofahrzeugen mit Wechselstrom (AC EV Charger) dienen dessen Hauptfunktionen der Stromversorgung und dem Schutz. Das On-Board-Ladegerät wandelt den Wechselstrom in Gleichstrom um, um die Batterie zu laden. Die Leistungsbegrenzung des On-Board-Ladegeräts beeinflusst die Ladezeit direkt.

Beispielsweise verwendet das BYD Song DM eine 16-A-Wechselstrom-Ladeschnittstelle, der maximale Ladestrom beträgt jedoch nur 13 A, wodurch die Leistung auf etwa 2,8 kW bis 2,9 kW begrenzt ist. Der Hauptgrund dafür ist, dass das bordeigene Ladegerät den maximalen Ladestrom auf 13 A begrenzt. Obwohl also die 16-A-Ladebuchse zum Laden verwendet wird, beträgt der tatsächliche Ladestrom nur 13 A und die Leistung lediglich etwa 2,9 kW.

Darüber hinaus können einige Fahrzeuge aus Sicherheitsgründen und anderen Gründen die Ladestrombegrenzung über die zentrale Steuerung oder eine mobile App einstellen. Bei Tesla beispielsweise lässt sich die Strombegrenzung über die zentrale Steuerung festlegen. Wenn die Ladesäule einen maximalen Strom von 32 A liefern kann, der Ladestrom aber auf 16 A eingestellt ist, wird mit 16 A geladen. Im Wesentlichen legt die Leistungseinstellung also auch die Leistungsbegrenzung des On-Board-Ladegeräts fest.

Zusammenfassend lässt sich sagen: Die Batteriekapazität des Model 3 in der Standardversion beträgt etwa 50 kWh. Da das bordeigene Ladegerät einen maximalen Ladestrom von 32 A unterstützt, ist die Netzsteckdose der Hauptfaktor, der die Ladezeit beeinflusst.

3. Ausgleichsladung
Beim Ausgleichsladen wird der Ladevorgang nach Abschluss des allgemeinen Ladevorgangs für eine gewisse Zeit fortgesetzt. Das Hochvolt-Batteriemanagementsystem gleicht dabei die Spannung jeder Lithium-Batteriezelle aus. Durch das Ausgleichsladen wird die Spannung jeder Batteriezelle annähernd angeglichen, wodurch die Gesamtleistung des Hochvolt-Akkus sichergestellt wird. Die durchschnittliche Ladezeit des Fahrzeugs beträgt etwa 2 Stunden.

4. Umgebungstemperatur
Die Antriebsbatterie von Elektrofahrzeugen der neuen Generation ist entweder eine ternäre Lithiumbatterie oder eine Lithium-Eisenphosphat-Batterie. Bei niedrigen Temperaturen verringert sich die Bewegungsgeschwindigkeit der Lithium-Ionen in der Batterie, die chemischen Reaktionen verlaufen langsamer und die Batteriekapazität nimmt ab, was zu längeren Ladezeiten führt. Einige Fahrzeuge erwärmen die Batterie vor dem Ladevorgang auf eine bestimmte Temperatur, was die Ladezeit ebenfalls verlängert.

Wie oben dargestellt, entspricht die aus der Batteriekapazität/Ladeleistung berechnete Ladezeit im Wesentlichen der tatsächlichen Ladezeit. Die Ladeleistung entspricht dabei dem kleineren Wert aus Leistung der Netzsteckdose und Leistung des Bordladegeräts. Unter Berücksichtigung des Ladegleichgewichts und der Umgebungstemperatur beträgt die Abweichung im Wesentlichen maximal zwei Stunden.