3-phasiges Laden ("Drehstrom"): 230 V oder 400 V?

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Die 400 Volt und den Begriff Drehstrom sollten wir wirklich mal aus der Nomenklatur für Elektrofahrzeuge streichen…
Einen Potentialunterschied von 400V gibt es nur zwischen zwei Phasen aufgrund der Phasenverschiebung. Kein E-Fahrzeug lädt den Akku zwischen zwei Phasen. Es wird immer zwischen einer Phase L1 (oder L2 oder L3) und dem Nullleiter N geladen → mit 230V!

Also: wenn grundsätzlich drei Phasen vorhanden sind - wie bei CEE- und Typ2-Dosen - lässt sich der Begriff „Drehstrom“ zwar als reine Beschreibung für das Vorhandensein von drei Phasen verwenden, aber nicht als technische Definition für das Laden des Fahrzeugs.

Ich hatte hier mal was dazu geschrieben:

Ach so… Herzlichen Glückwunsch Volker. Deine Odyssee durch die öffentlichen Ladenetze Berlins hat dann ja ein glückliches Ende gefunden :slight_smile:

Warum ist das so? Hast du dafür Quellen zur Hand? Wäre das nicht einfacher gleichzurichten ?
Grüße
Gc

Quelle: Auf der Tesla-Homepage ist an mehreren Stellen von dreihphasigem Laden die Rede.

Ausserdem:

  • Warum sollten 400 V einfacher gleichzurichten sein als 230 V?
  • Und wie willst du mit 400 V zwischen zwei Phasen und 16 A, die gezogen werden, auf 11 kW kommen? 400 * 16 = 6.4 kW, aber 3 * 230 V * 16 A = 11 kW.

Entscheidender Punkt ist die Zielspannung, welche sich nun mal an der max. Akkuspannung orientiert.

Wenn man 400V nutzen würde, sollte die Akkuspannung etwa 1/3 höher sein, als aktuell üblich, wenn amnd ie Aufwand klein halten möchte.

Denke aber, das es den Schrtt nicht geben wird und man dann gleich auf etwa die doppelte Spannung springt, um die Ladeleistung bei DC deutlich zu erhöhen.

Dieses Argument ist nichtig. Die Gleichrichter im Model müssen fähig sein, unterschiedliche Gleichspannungen zu erzeuge bei konstanter Eingangs-Wechselspannung. Li-Ion-Akkus werden nicht mit konstanter Spannung geladen. Das sieht man sehr schön z.B. am Supercharger, der die anliegende Gleichspannung anzeigt.

Der Grund wird ganz trivial sein,
um das Laden an einer Schukosteckdose zu ermöglichen (Lx und N) muß der Lader sowieso (auch) auf 230V ausgelegt sein.

Naja, so ganz falsch ist das mit der Teilspannung nicht, da eine größere Spannungsdifferenz üblicherweise auch größere Verluste mit sich bringt. Zugegeben, ist jetzt recht allgemein und hängt von der Schaltung und Implementierung ab.
Teurer ist’s auf jeden Fall, da die verwendeten Bauteile spannungsfester sein müssen, für den weiterhin nötigen 230v-Betrieb aber trotzdem genauso stromfest.

Es macht von der Auslegung der Komponenten, wie z.B. Kondenstoren schon einen „kleinen“ Unterschied, ob man einen großen oder kleinen Bereich abdecken muß.
Min und max. sind bei den li.-Akkus nicht so extrem weit auseinander.

Wenn man bespielsweise den Lader für 22KW AC 400V Drehstrom auslegegt, kann man 230V 16A auch noch mit abdecken. Woebi das dann wirklich nur eine Notladungwäre, da der Wirkunsgrad nochmal absinkt.

Der Vollständigkeit halber: in IT Netzen, wie teilweise in Norwegen, Belgien oder Albanien (sic!) vorhanden, gibt es keinen Nulleiter, also nur drei Phasen und ggf PE. Mit meinem norwegischen UMC lade ich also an zwei Phasen, zwischen denen 230V anliegen.

nicht zu vergessen: bei der 3x230V Argumentation (also der getrennten Betrachtung der 3 Phasen) würde über den Nullleiter (den sich ja bei einem 5adrigen alle „teilen“) auch das 3fache der Leistung gehen, im konkreten Fall: 3x 32A = 96A! Das kann ich nicht glauben…

Eben nicht, weil sich durch die Phasenverschiebung der drei Phasen die Ströme zu Null addieren, und somit im Nullleiter kein Strom fliesst.

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ja aber eben nur, wenn man das tut, also die 3 Phasen nicht auftrennt wie hier argumentiert

Siehe hier meinen Beitrag zum Nulleiter: [url]Tesla Roadster VIN 421]
Ich hoffe, ich habe das korrekt verlinkt.

genau, aber nur wenn an der Schaltung alle 3 Phasen anliegen, aber nicht wenn ich 3 Schaltungen haben die jeweils an einer der 3 Phasen und Nullleiter anliegt. und genau um die Diskussion geht es hier…

Das stimmt nicht.
Mir ist klar, dass bei dreiphasigem Laden drei Einzellader zwischen Phase und Nulleiter liegen. Strom und Spannung dieser drei sind jedoch jeweils 120Grad phasenverschoben. Und dadurch kompensiert sich insgesamt der Strom im Nulleiter zu Null. Das lässt sich auch mathematisch herleiten.

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Ein Nebeneffekt bei dreiphasigem Laden: Die dem Netz entnommene Leistung ist konstant. Bei einphasigem Laden gibt es einen Rippel vom doppelten der Netzfrequenz, also 100Hz. Ich weiß nicht, ob der gepuffert wird oder ob die Batterie die 100Hz auch „sieht“. Tesla empfiehlt ja auch dreiphasiges Laden, wahrscheinlich hauptsächlich aus diesem Grund. Ich meine mich zu erinnern, dass Tesla einen höheren Wirkungsgrad für dreiphasiges Laden nennt. Nebengrund ist wohl die entfallende Belastung des Nullleiters.

Die drei Phasen werden nicht aufgetrennt, die sind von Natur aus getrennt.

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ja war ein Denkfehler meinerseits, ihr habt recht. Ich hatte noch asymmetrische Lasten im Hinterkopf und viele Diskussionen zu diesem Thema in einem anderen Forum.

Hallo,
ich habe zu dem Thema noch eine Frage. Mir ist beim Laden mit dem 3-phasigen Anschluss aufgefallen, dass das Auto „nur“ mit 230V und nicht mit 380V geladen wird. Weiß einer von Euch, ob das heißt, dass die 3 Phasen erst gleichgerichtet und dann zusammengeschaltet werden? Hintergrund der Frage ist, dass ich über den Hausspeicher die Möglichkeit habe eine Notstromversorgung herzustellen, die aber nur einphasig ist. Die Hauslösung ist, diese eine Phase auf alle drei Phasen (L1 bis L3) des Hauses zu verteilen. Dann gibt es aber keinen Drehstrom mehr. Wenn nun das Auto die drei Phasen separat gleichrichtet, sollte es kein Problem geben, wenn es keinen Drehstrom gibt.
Kann mir dies jemand bestätigen?

Besten Dank

Der Bordlader im Model S/X kommt auch klar mit einer Phase auf L1+L2+L3. Es gibt einen Adapter CEE32A blau (=230V) für das Tesla-Ladekabel. In diesem Adapter ist die Phase eingangsseitig auf alle drei Phasen ausgangsseitig gebrückt.

Wie viel Leistung gibt deine Notstromversorgung ab? Den Tesla kannst du minimal auf 5A Ladestrom runter regeln, das sind immer noch 3,4kVA. Wenn das dein Hausnetz in Stress bringt, kannst du auch einphasig laden zwischen 5A und 16A.