NIRO Plug in Hybrid

Zitat von hgm

Ich möchte zum Beispiel ein Limit von 15 oder 20A einstellen können,

Ich glaube nicht das der NIro 20A Laden kann. Ich denke bei 16A ist da Schluss. Ich habe an unterschiedlichsten Öffentlichen Ladesäulen angesteckt und es dauerte immer die selbe Zeit egal ob ich 11Kw, 22KW und einmal sogar an 48 KW angesteckt habe. Das muss das Fahrzeug selber regeln und ich denke das es immer die selbe Strommenge ist. Bitte korrigiert mich wenn da was falsch dran ist habe keine Ahnung von Ampere und KW. Bei einer Tesla Ladestation geht es interessanterweise nicht obwohl der Stecker der selbe ist. ich verwende auch ein Tesla Ladekabel das ansonsten geht.

MfG Freddy

Tesla-Ladestation arbeitet ja auch mit hochvoltigem Gleichstrom.

Es hat schon seinen Grund, warum in Ladesäulen und E-Fahrzeuge ein gewisses Maß an "Intelligenz" eingebaut wurde...

Wie dem auch sei, eine kurze Einführung in die Ladetechnologie bei E-Kfz in Europa, das hilft vielleicht ein wenig, das ganze Hexenwerk zu durchschauen:

Zunächst muß man zwei Sorten von Elektrizität (im gemeinen Fußvolk als "Strom" bezeichnet) unterscheiden: Wechselstrom und Gleichstrom.

Wechselstrom ist das Zeug, das aus der Steckdose kommt und wird im internationalen Sprachgebrauch mit "AC" (Alternating Current) bezeichnet.
Gleichstrom ist das Zeug, das aus Batterien, Akkus, vielen Netzteilen und generell aus USB-Buchsen kommt. Im internationalen Sprachgebrauch als "DC" (Direct Current) bezeichnet.

Nun gibt es im Ladebereich noch zwei Spannungen: Das eine sind 230V, die wir alle kennen und die aus der Steckdose kommen. Diese Art nennt man auch "einphasig". Das andere sind 400V, mit denen z.B. der Elektroherd oder der Durchlauferhitzer versorgt werden. Diese 400V werden durch clevere Verschaltung von 3 Leitungen zu je 230V erreicht. Ergo haben wir hier "3-phasige" Spannung. Kennt man auch als "Drehstrom" oder "Kraftstrom" und ab und zu findet man so komische rote oder blaue, runde Anschlußdosen auf Baustellen oder in Garagen - ganz genau, das sind Drehstrom-Steckdosen.

Nun erklären sich die verschiedenen Lademöglichkeiten:
- Einphasig
- Dreiphasig
- AC
- DC

Mit dem bissel Text da oben kann man nun problemlos einordnen, was für eine Lademöglichkeit das ist. Man erkennt auch, das die Aussage "AC" z.B. überhaupt nichts aussagt über die Höhe der Spannung - das kann einphasig oder dreiphasig sein. Es sagt auch nichts über die Ladegeschwindigkeit aus.

Hach ja, die Ladegeschwindigkeit: Das ist das total rätselhafte, weil piepseinfache, Zeug mit den Kilowatts.

Ein Watt (W) ist eine Leistung. Keine Spannung (in Volt gemessen) und kein Strom (in Ampere gemessen) sondern das Produkt aus beidem: W = V * A. Und so wie ein Kilogramm einfach 1000 Gramm sind, so sind ein Kilowatt einfach 1000 Watt. Und jetzt kommts: Klemme ich einen Niro Plugin über den Ladeziegel an eine Steckdose, dann wird der Niro ohne weiteres zutun mit 230V laden und dabei 13 Ampere Strom entnehmen. Was im Produkt 230V * 13A = 2990Watt enspricht, also ziemlich genau 3kW.

An einer Ladestation sind die Verhältnisse etwas anders, dort nimmt der Niro ebenfalls 230V, aber mit 16A. Was dann 3680Watt entspricht und gemeinhin auf 3,6kW abgerundet wird.

Nun erkennt man verschiedene Zusammenhänge: Der Niro lädt einphasig AC (-> 230V). Und er lädt mit 3,6kW maximal. Und leider auch nichts anderes.

Andere Fahrzeuge laden z.B. mit 11kW - das ist mit 230V nicht mehr zu machen (Steckkontakte und Kabel halten diese Leistung nicht aus), wodurch sich automatisch ergibt, das solche Fahrzeuge 3phasig (-> 400V) laden. Die übertragene Energie wird dann über drei Kabel übertragen und ist somit besser verteilt. Tja... 11kW bei 400V sind knappe 28 Ampere - eine Zahl, der man nie begegnet

Allen E-Fahrzeugen gemein ist: Sie müssen einen Akku aufladen. Und jetzt kommt der Hammer: Akkus vertragen eines nun ganz und gar nicht: AC Mögen Bleibatterien und Handyakkus auch nicht, weshalb es Laderegler und Netzteile gibt. Und wer jetzt vermutet, das es sowas auch im Niro und jedem anderen E-Fahrzeug gibt, liegt genau richtig. Da steckt ein Laderegler / Netzteil drin, das aus dem AC ganz normal DC macht.

Welche Spannung bei DC benutzt wird, ist vom Fahrzeug abhängig, im Niro sind es 380V DC. Ergo wandelt das Netzteil im Niro die 230V AC in 380V DC um und lädt so den großen Akku. Und wie sollte es anders sein: Das Umwandeln kostet Energie. Der Gleichrichter arbeitet nicht mit 100% Wirkungsgrad (nichts in der Natur arbeitet mit 100% Wirkungsgrad, schon gar nichts von Menschenhand geschaffenes). Üblicherweise muß man mit 10-13% Gleichrichtungsverlusten rechnen.

Ergo hat man sich die DC-Ladestationen einfallen lassen, wo der Wandler in Gleichstrom in die Ladesäule integriert ist - der kann sehr viel größer, leistungsstärker und somit einiges effizienter konstruiert werden. Das Fahrzeug paßt nur noch die Höhe der Spannung an seine Bedingungen an - sofern überhaupt nötig, IIRC arbeiten die DC-Ladestationen mit 380V.

Da auch DC-Ladestationen nur mit "Strom" arbeiten, gelten natürlich dieselben Maßeinheiten Volt, Ampere und Watt.

Spätestens hier erkennt man, das unglaublich viel Halbinformation so durch die Internetforen schwirrt. Wenn jemand sagt "Ich lade mit 11kW", ist eigentlich noch immer nicht klar, ob nun AC oder DC. Aber das ist so wie mit dem Staubsauger. "Ich brauch dafür ne Steckdose" und jeder wird wissen, das 230V gemeint sind - keiner käme auf die Idee, ein 400V-Drehstromkabel aus der Garage hochzuschleppen oder dir ein USB-Ladegerät hinzuhalten

Ergo sind die 11kW-Lader ausnahmslos AC, ähnlich wie die 22kW-Lader und so wie nahezu alle anderen Fahrzeuge auch. Die Teslas arbeiten auch mit Gleichstrom, das sind die sogenannten Schnell-lader. Dort wird mit Leistungen von 50kW und mehr geladen - der Gleichrichter ist bei diesen Leistungen aber ein echter Klotz, weshalb den kein Tesla spazieren fährt

Und was hat es nun mit den ominösen "kWh" auf sich ? Das ist rasch erklärt. Nehmen wir einen E-Herd. Der ist mit 400V Drehstrom angeschlossen, meist auf 8kW Leistung begrenzt. 8000W / 400V macht 20 Ampere, weshalb jede der drei Phasen des E-Herds eine Sicherung mit 25A bekommt - kennen wir alle. So weit, so logisch.
Schalte ich den Herd nun ein und lasse ihn mit voller Kraft eine Stunde laufen, habe ich natürlich keine 8kW verbraucht - das ist ja nur die Augenblicksleistung, die "in diesem einen Moment" verbraucht wird. Über eine Stunde habe ich dann genau 8kWh (8kW * 1h) verbraucht. Läuft der Herd zwei Stunden lang, nimmt er immer noch 8kW an Leistung auf - aber eben über 2 Stunden, ergo 8kW * 2h = 16kWh. Und wer jetzt denkt, das der Herd mit dieser Energiemenge bei halber Kraft doppelt so lange laufen kann (4kW * 4h) liegt vollkommen richtig. Sind immer noch 16kWh

kWh sind also nix anderes als eine elektrische Leistung über eine gewisse Zeit. Und jetzt wird es gespenstisch:
Der Akku im Niro Plugin hat etwa 8,8kWh Kapazität. Selbst bei 0km Restreichweite sind noch etwa 1,2kWh an Restenergie drin, damit zumindest der Hybrid-Betrieb gewährleistet ist. Ergo: Wenn wir den Niro "leer" an die Ladestation klemmen, brauchen wir 7,6kWh an Energie. Wenn der Niro mit 3,6kW lädt, dann braucht dieser Vorgang - ganz richtig erkannt - 7,6kWh / 3,6kW = rund 2h, gäbe es keine Ladeverluste. Am Ladeziegel, wo nur 3kW gehen, dauert es dann logischerweise länger (2h 30min).

Ja, ist tatsächlich so simpel

Kommen wir nun zu meinem ersten Satz dort oben. Das mit der Intelligenz. Wer keine Ironie verträgt, sollte aufhören zu lesen

Da es ja dem handelsüblichen Autofahrer absolut unmöglich zuzumuten ist, sich mit der Technik seines Fahrzeugs länger als die durchschnittliche Dauer eines Katzenvideos zu beschäftigen, wurde vieles in das Fahezeug und die Ladesäulen integriert. Stöpselt man also einen Niro an eine Ladesäule an, dann "reden" die beiden miteinander. Die Säule sagt "Ich kann dir 3,6kW 1phasig, 11kW 1- und 3phasig und 22kW 3phasig AC geben und auch 50kW DC". Der Niro sagt dann "Ich nehm die 3,6kW". Eine Renault ZOE antwortet dann mit "ich will 11kW", der Tesla gönnt sich dann die 50kW.

Beide wissen nun, was sie können und wollen und der passende Strom kann fließen. Es ist ja dem gemeinen Autofahrer unmöglich zuzumuten zu wissen, das sein Fahrzeug nur mit 3,6kW geladen werden darf und das an der Ladesäule auch einzustellen. Aber schon seltsam, das jedem Autofahrer zugemutet wird zu wissen, das sein Auto Super braucht (oder Diesel) und das andere Zeug nicht in den Tank darf...

Der Ladeziegel im Niro ist somit nichts anderes als eine Ladesäule im Kleinformat. Nur das diese Mini-Ladesäule nur sagt "Ich kann dir 3kW einphasig AC geben".

Ist vielleicht nun etwas verständlicher geworden, was das alles so bedeutet.

Runde blaue Steckdosen (CEE-Dosen) sind in Deutschland übrigens auch nur einphasig 230 V AC aber bis 16A dauerbelastbar (auch unter Campingstecker bekannt).
Und es gibt auch Ladeziegel, die damit ausgestattet sind und dann auch bis 16 A also bis ca. 3,7 KWh laden können. (BMW bietet so was an....oder div. Anbieter)
Müsste eigentlich am Niro auch funktionieren.
Wenn meiner da ist, werde ich das mal probieren; ich habe mir extra eine blaue CEE Dose in der Garage installiert (natürlich auch entsprechend abgesichert).

Zitat von OlafSt

Es hat schon seinen Grund, warum in Ladesäulen und E-Fahrzeuge ein gewisses Maß an "Intelligenz" eingebaut wurde...

Wie dem auch sei, eine kurze Einführung in die Ladetechnologie bei E-Kfz in Europa, das hilft vielleicht ein wenig, das ganze Hexenwerk zu durchschauen:

Zunächst muß man zwei Sorten von Elektrizität (im gemeinen Fußvolk als "Strom" bezeichnet) unterscheiden: Wechselstrom und Gleichstrom.

Wechselstrom ist das Zeug, das aus der Steckdose kommt und wird im internationalen Sprachgebrauch mit "AC" (Alternating Current) bezeichnet.
Gleichstrom ist das Zeug, das aus Batterien, Akkus, vielen Netzteilen und generell aus USB-Buchsen kommt. Im internationalen Sprachgebrauch als "DC" (Direct Current) bezeichnet.

Nun gibt es im Ladebereich noch zwei Spannungen: Das eine sind 230V, die wir alle kennen und die aus der Steckdose kommen. Diese Art nennt man auch "einphasig". Das andere sind 400V, mit denen z.B. der Elektroherd oder der Durchlauferhitzer versorgt werden. Diese 400V werden durch clevere Verschaltung von 3 Leitungen zu je 230V erreicht. Ergo haben wir hier "3-phasige" Spannung. Kennt man auch als "Drehstrom" oder "Kraftstrom" und ab und zu findet man so komische rote oder blaue, runde Anschlußdosen auf Baustellen oder in Garagen - ganz genau, das sind Drehstrom-Steckdosen.

Nun erklären sich die verschiedenen Lademöglichkeiten:
- Einphasig
- Dreiphasig
- AC
- DC

Mit dem bissel Text da oben kann man nun problemlos einordnen, was für eine Lademöglichkeit das ist. Man erkennt auch, das die Aussage "AC" z.B. überhaupt nichts aussagt über die Höhe der Spannung - das kann einphasig oder dreiphasig sein. Es sagt auch nichts über die Ladegeschwindigkeit aus.

Hach ja, die Ladegeschwindigkeit: Das ist das total rätselhafte, weil piepseinfache, Zeug mit den Kilowatts.

Ein Watt (W) ist eine Leistung. Keine Spannung (in Volt gemessen) und kein Strom (in Ampere gemessen) sondern das Produkt aus beidem: W = V * A. Und so wie ein Kilogramm einfach 1000 Gramm sind, so sind ein Kilowatt einfach 1000 Watt. Und jetzt kommts: Klemme ich einen Niro Plugin über den Ladeziegel an eine Steckdose, dann wird der Niro ohne weiteres zutun mit 230V laden und dabei 13 Ampere Strom entnehmen. Was im Produkt 230V * 13A = 2990Watt enspricht, also ziemlich genau 3kW.

An einer Ladestation sind die Verhältnisse etwas anders, dort nimmt der Niro ebenfalls 230V, aber mit 16A. Was dann 3680Watt entspricht und gemeinhin auf 3,6kW abgerundet wird.

Nun erkennt man verschiedene Zusammenhänge: Der Niro lädt einphasig AC (-> 230V). Und er lädt mit 3,6kW maximal. Und leider auch nichts anderes.

Andere Fahrzeuge laden z.B. mit 11kW - das ist mit 230V nicht mehr zu machen (Steckkontakte und Kabel halten diese Leistung nicht aus), wodurch sich automatisch ergibt, das solche Fahrzeuge 3phasig (-> 400V) laden. Die übertragene Energie wird dann über drei Kabel übertragen und ist somit besser verteilt. Tja... 11kW bei 400V sind knappe 28 Ampere - eine Zahl, der man nie begegnet

Allen E-Fahrzeugen gemein ist: Sie müssen einen Akku aufladen. Und jetzt kommt der Hammer: Akkus vertragen eines nun ganz und gar nicht: AC Mögen Bleibatterien und Handyakkus auch nicht, weshalb es Laderegler und Netzteile gibt. Und wer jetzt vermutet, das es sowas auch im Niro und jedem anderen E-Fahrzeug gibt, liegt genau richtig. Da steckt ein Laderegler / Netzteil drin, das aus dem AC ganz normal DC macht.

Welche Spannung bei DC benutzt wird, ist vom Fahrzeug abhängig, im Niro sind es 380V DC. Ergo wandelt das Netzteil im Niro die 230V AC in 380V DC um und lädt so den großen Akku. Und wie sollte es anders sein: Das Umwandeln kostet Energie. Der Gleichrichter arbeitet nicht mit 100% Wirkungsgrad (nichts in der Natur arbeitet mit 100% Wirkungsgrad, schon gar nichts von Menschenhand geschaffenes). Üblicherweise muß man mit 10-13% Gleichrichtungsverlusten rechnen.

Ergo hat man sich die DC-Ladestationen einfallen lassen, wo der Wandler in Gleichstrom in die Ladesäule integriert ist - der kann sehr viel größer, leistungsstärker und somit einiges effizienter konstruiert werden. Das Fahrzeug paßt nur noch die Höhe der Spannung an seine Bedingungen an - sofern überhaupt nötig, IIRC arbeiten die DC-Ladestationen mit 380V.

Da auch DC-Ladestationen nur mit "Strom" arbeiten, gelten natürlich dieselben Maßeinheiten Volt, Ampere und Watt.

Spätestens hier erkennt man, das unglaublich viel Halbinformation so durch die Internetforen schwirrt. Wenn jemand sagt "Ich lade mit 11kW", ist eigentlich noch immer nicht klar, ob nun AC oder DC. Aber das ist so wie mit dem Staubsauger. "Ich brauch dafür ne Steckdose" und jeder wird wissen, das 230V gemeint sind - keiner käme auf die Idee, ein 400V-Drehstromkabel aus der Garage hochzuschleppen oder dir ein USB-Ladegerät hinzuhalten

Ergo sind die 11kW-Lader ausnahmslos AC, ähnlich wie die 22kW-Lader und so wie nahezu alle anderen Fahrzeuge auch. Die Teslas arbeiten auch mit Gleichstrom, das sind die sogenannten Schnell-lader. Dort wird mit Leistungen von 50kW und mehr geladen - der Gleichrichter ist bei diesen Leistungen aber ein echter Klotz, weshalb den kein Tesla spazieren fährt

Und was hat es nun mit den ominösen "kWh" auf sich ? Das ist rasch erklärt. Nehmen wir einen E-Herd. Der ist mit 400V Drehstrom angeschlossen, meist auf 8kW Leistung begrenzt. 8000W / 400V macht 20 Ampere, weshalb jede der drei Phasen des E-Herds eine Sicherung mit 25A bekommt - kennen wir alle. So weit, so logisch.
Schalte ich den Herd nun ein und lasse ihn mit voller Kraft eine Stunde laufen, habe ich natürlich keine 8kW verbraucht - das ist ja nur die Augenblicksleistung, die "in diesem einen Moment" verbraucht wird. Über eine Stunde habe ich dann genau 8kWh (8kW * 1h) verbraucht. Läuft der Herd zwei Stunden lang, nimmt er immer noch 8kW an Leistung auf - aber eben über 2 Stunden, ergo 8kW * 2h = 16kWh. Und wer jetzt denkt, das der Herd mit dieser Energiemenge bei halber Kraft doppelt so lange laufen kann (4kW * 4h) liegt vollkommen richtig. Sind immer noch 16kWh

kWh sind also nix anderes als eine elektrische Leistung über eine gewisse Zeit. Und jetzt wird es gespenstisch:
Der Akku im Niro Plugin hat etwa 8,8kWh Kapazität. Selbst bei 0km Restreichweite sind noch etwa 1,2kWh an Restenergie drin, damit zumindest der Hybrid-Betrieb gewährleistet ist. Ergo: Wenn wir den Niro "leer" an die Ladestation klemmen, brauchen wir 7,6kWh an Energie. Wenn der Niro mit 3,6kW lädt, dann braucht dieser Vorgang - ganz richtig erkannt - 7,6kWh / 3,6kW = rund 2h, gäbe es keine Ladeverluste. Am Ladeziegel, wo nur 3kW gehen, dauert es dann logischerweise länger (2h 30min).

Ja, ist tatsächlich so simpel

Kommen wir nun zu meinem ersten Satz dort oben. Das mit der Intelligenz. Wer keine Ironie verträgt, sollte aufhören zu lesen

Da es ja dem handelsüblichen Autofahrer absolut unmöglich zuzumuten ist, sich mit der Technik seines Fahrzeugs länger als die durchschnittliche Dauer eines Katzenvideos zu beschäftigen, wurde vieles in das Fahezeug und die Ladesäulen integriert. Stöpselt man also einen Niro an eine Ladesäule an, dann "reden" die beiden miteinander. Die Säule sagt "Ich kann dir 3,6kW 1phasig, 11kW 1- und 3phasig und 22kW 3phasig AC geben und auch 50kW DC". Der Niro sagt dann "Ich nehm die 3,6kW". Eine Renault ZOE antwortet dann mit "ich will 11kW", der Tesla gönnt sich dann die 50kW.

Beide wissen nun, was sie können und wollen und der passende Strom kann fließen. Es ist ja dem gemeinen Autofahrer unmöglich zuzumuten zu wissen, das sein Fahrzeug nur mit 3,6kW geladen werden darf und das an der Ladesäule auch einzustellen. Aber schon seltsam, das jedem Autofahrer zugemutet wird zu wissen, das sein Auto Super braucht (oder Diesel) und das andere Zeug nicht in den Tank darf...

Der Ladeziegel im Niro ist somit nichts anderes als eine Ladesäule im Kleinformat. Nur das diese Mini-Ladesäule nur sagt "Ich kann dir 3kW einphasig AC geben".

Ist vielleicht nun etwas verständlicher geworden, was das alles so bedeutet.

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Danke für die ausführliche Erläuterung. Selten so viel gerlernt und tatsächlich konnte ich mich plötzlich etwas an den guten alten Physik-Unterricht erinnern. Sehr hilfreich jedenfalls !

Begeisterung, ja.
Aber deswegen ein Vollzitat?

ok, das war Elektrik für Dummies
Und wer erklärt den Leuten noch, wie das mit den Bienchen und den Blümchen ist ?

Und eins noch: kWh nennt man Energie.