Allgemeine Informationen zum Laden von Elektroautos an der heimischen Wallbox

https://android.chk.digital/ecar-charger-control/allgemeine-informationen-zum-laden-von-elektroautos-an-der-heimischen-wallbox/

Hier eine Sammlung an losen Informationen, die mir in Kundengesprächen so begegneten:

Kann die Wallbox das Auto überladen?

Nein. Das Auto ist für seinen Akku verantwortlich.

Die Theorie dahinter:

https://de.wikipedia.org/wiki/IEC_62196_Typ_2

Das Auto meldet der Wallbox seine maximale Stromstärke (über PP, den “Proximity-Kontakt”).

Die Wallbox gibt nun per CP (“Pilotkontakt”) vor, mit welcher Stromstärke (zwischen 6 und 32 A) das Auto maximal laden darf – der tatsächliche Ladestrom, den das Auto nutzt, darf diesen Wert nicht überschreiten.

Kurz bevor der Akku voll ist, reduziert das Ladesystems des Autos von selbst (mein Leaf bei 95% SoC) den Ladestrom, um den Akku zu schonen. Diese Information kann meine App verwenden, um die Ladung “etwas” vorzeitig zu beenden, damit der Akku nicht ganz bis 100% geladen wird.

Ob das wirklich wichtig ist, ist nicht klar, denn der Akku hat eh von seinem Batteriemanagementsystem (BMS) etwas Reserve nach oben und unten, also sind 0% SoC und 100% SoC nicht die korrekten Akkuzustände, sondern etwas konservativer bei “nicht ganz leer” und “nicht ganz voll”. Das schützt den Akku und verlängert seine Lebensdauer.

Kann eine Wallbox “bis zu dem Akkufüllstand von soundsoviel Prozent” laden?

Leider nicht. Das Protokoll zwischen Auto und Wallbox dient nur zur Information des maximal erlaubten Ladestroms (siehe oben) oder des allgemeinen Zustands des Autos (über Pilotkontakt: angesteckt, ladebereit, Type2-Kompatibilität, maximaler Ladestrom des Autos) und übermittelt keine Information über den Akkuzustand.

Es gibt Wallboxen (OpenWB z.B.), die benutzen meist mehr oder weniger geheime/gehackte Informationen, wie man über eine autoherstellerspezifische Schnittstelle über das Internet an die Daten kommt. Aber “direkt” ist das nicht möglich.

Meine Wallbox-App kann mit meiner Leaf-App verbunden werden, so dass das für den Nissan Leaf und Evalia funktioniert.

Kann jedes Auto auf 3 Phasen laden?

Nein. Viele modernere Autos können das, ältere eher nicht.

Wäre es schlimm, wenn es keine 3-Phasen Ladung kann?

Normal nicht, wenn das Fahrprofil passt: wenn man nicht mal “schnell” laden muss, reicht oft eine Phase (ja sogar manchmal der Schuko-Ladeziegel), um über Nacht zu laden. Oder wenn man PV-Überschussladen nutzt und die PV-Anlage nicht zu den größeren gehört…

Was bringen 1- und 3 Phasen-Ladungen?

Zuerst einmal natürlich: dreifache Ladegeschwindigkeit bei 3p-Ladung.

Klingt gut, ist auch gut, hat aber mehr als einen Haken bei der PV-unterstützten Ladung. Die Minimalstromstärke ist im Protokoll zwischen Wallbox und Auto pro Phase im Allgemeinen bei 6 A definiiert. Manche Autos mögen es etwas höher (z.B. Zoe, Peugeot – da ist es besser, mindestens 8 A einzustellen, sonst fangen sie möglicherweise nicht mal an mit der Ladung, oder wachen nicht auf, wenn man weiter laden will nach einer Ladepause).

Der Haken Nummer 1, der größte: bei dreiphasiger Ladung beginnt eine Ladung also erst ab 18 A (3 Phasen mit je 6 A), also rund 4 kW Leistung! Bei kleineren PV-Anlagen ist das erst die Leistung um Mittag herum, wenn überhaupt…

Fazit 1: wenn also die PV-Anlage nicht zu den größeren gehört (die schon am frühen Vormittag so ab 4 kW liefern kann), dann sollte man einphasig laden. Sonst verschenkt man viel.

Der Haken Nummer 2: bei 11 kW-Wallboxen kann man nur bis 16 A pro Phase laden. Wer nun aufgepasst hat, merkt das Problem: wenn man dann auf 3 Phasen umschalten möchte, “fehlen” 2 A.

Fazit 2: wenn man nicht “gleich” bei 3 Phasen anfangen kann, sollte man bei einer Phase bleiben.

Was muss ich beachten, wenn die Wallbox dreiphasig angeschlossen ist (fast immer), mein Auto dreiphasig laden kann (oft), ich das aber für die PV-Ladung nicht möchte?

Sprich wie verringert man die Phasenzahl zum Laden, wenn das Auto 3-phasig laden kann?

Das ist schwerer: entweder man besorgt sich ein einphasiges Ladekabel, oder – etwas fehlerträchtiger – man läßt sich Einzelsicherungen in die Phasen einbauen. Gefährlich daran ist, dass man diese nicht während der Ladung ein- oder ausschalten darf, das kann einem die Ladeelektronik im Auto übelnehmen.

Neuere Wallboxen (go-eCharger ab Juni 2021, OpenWB demnächst, …) die erlauben auch von sich aus eine Umschaltung und ersparen einem die Notlösungen aus dem vorigen Abschnitt. Da die Umschaltung einige Zeit dauert (bis zu 2 Minuten!) und wegen der 2A-Lücke (Haken Nummer 2) macht es keinen Sinn, das während des PV-Ladens umzuschalten. Man muss also vor des Starts der Ladung die Einstellung machen.

“Mein Auto will nicht weiter laden, wenn ich eine Ladung abgebrochen habe und dann die Ladung erneut starte”

Ja, ein paar Autohersteller haben (un?)absichtlich dieses Problem verursacht. Peugeot (und damit auch Opel), mache Zoe-Versionen und Mitsubishi iMiEV, Citroen CZero, Kia Soul.

Hier müssen nun die Wallbox-Hersteller versuchen, das auszubügeln und implementieren so nach und nach Umgehungsstrategien: der neue go-eCharger, OpenWB und andere werden das Problem erst einmal lösen.

Jemand mit so einem Auto kann keine PV-Ladung durchführen, wenn er keiner der genannten Wallboxen hat (also ohne dass die Wallbox das Problem löst). Es sei denn, er schnappt sich ein Bier, setzt sich neben das Auto und steckt das Ladekabel ab- und wieder an, wenn eine Wolke vorbei ist.