Solartankstelle
Prof. Dr.-Ing. Peter A. Plumhoff

  Elektro-Mobilität   NetzRück   Stromverläufe   PV-Anlage   Studie
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Teamverantwortlich: Prof. Dr. Peter A. Plumhoff und Timo Thomas, M.Eng.

   

3-phasig eMobil-14 eMobil-16 eMobil-17      
2-phasig eMobil-11 eMobil-15        
Typ 2-1-phasig eMobil-05 eMobil-07 eMobil-19 eMobil-20    
Schuko eMobil-01 eMobil-02 eMobil-03 eMobil-04 eMobil-05 eMobil-06
Schuko eMobil-07 eMobil-08 eMobil-09 eMobil-10 eMobil-18
Scooter eScooter-1          

Netzrückwirkungen: Je früher man sie erkennt, um so einfacher sind sie zu beseitigen.

Netzqualität: Je reiner die Verläufe von Strom und Spannung, um so größer ist die Akzeptanz.

Aktuelles Projekt: Elektromobilität und Netzrückwirkungen

Bilder einiger E-Mobile: Icon_Twizy          Stromverläufe:Ladeströme

Elektromobilität und Netzrückwirkungen

Schaut man sich die Aufnahme der elektrischen Energie während des Ladevorganges genauer an, so ist zu erkennen, dass zum einen transiente Ströme und zum anderen Oberschwingungsströme zum Fließen kommen. In den Ladesäulen sind derzeit keinerlei Power-Quality-Korrekturen vorgesehen. Die Ladeelektronik in den E-Mobilen sorgt nur zum Teil für sinusförmige Ströme; mehrheitlich sind unerwünschte Netzrückwirkungen festzustellen, die das Potenzial zu Normenverletzung bis hin zu Neutralleiterüberlastungen mit sich bringen.

Die genaue Ursache der einzelnen Rückwirkungen lässt sich im Moment nicht genau beschreiben, da die E-Mobilhersteller nicht ohne weiteres bereit sind, Informationen über die Ladeelektronik bekannt zu geben.

Klar ist beim derzeitigen Stand, dass die Ströme im Neutralleiter größer als in den Außenleitern sein können und dass durch die Oberschwingungen im Elektrizitätsnetz erhöhte Verluste auftreten.

Im Verlaufe des Projektes sollen die Stromverläufe neuer E-Mobil-Modelle aufgenommen werden, um so ein breiteres Spektrum an Modellen zu erhalten und um die Anzahl an Diagrammen zu erhöhen. Dabei ist auch die große Anzahl gleichzeitiger Ladevorgänge zu betrachten. 

Im Projekt sind Stromverläufe und die daraus resultierenden Netzrückwirkungen zunächst einmal zu klassifizieren und nach den gültigen Normen zu bewerten. Es ist festzustellen, ob durch Normen festgelegte Grenzwerte überschritten werden oder nicht. Die Projektbeteiligten werden untersuchen, welche Auswirkungen eine sehr große Anzahl an E-Mobilen auf die Einhaltung diese Grenzwerte haben? Die Frage: „Treten tatsächlich keine direkten Spannungsrückwirkungen auf, auch wenn die Anzahl der E-Mobile groß ist und sie gleichzeitig geladen werden?“ ist zu beantworten.

Die weitere Betrachtung soll zeigen, wodurch genau entstehen diese Netzrückwirkungen und wie können sie beeinflusst bzw. wie weit können sie verhindert werden? Ist es sinnvoll in den Ladesäulen Netzqualität herzustellen oder muss es Veränderungen in der Ladeelektronik der Fahrzeuge geben? Im Projekt sind Gespräche mit den Herstellern der Ladesäulen und mit den Herstellern der Elektronik zu führen, um mit diesen in Kooperation Einfluss auf die zukünftigen Entwicklungen zu nehmen.

Was genau ist in den E-Mobilen an Ladeelektronik eingebaut? Sind es Standardladegeräte oder spezielle Entwicklungen für die Automobilindustrie?  Ein Vergleich mit den Wechselrichtern im Bereich der Erneuerbaren Energien lässt vermuten, dass zunächst Standardgeräte z.B. aus der Standalone-Ladetechnik eingesetzt werden, die im Laufe der Zeit zu optimieren sind.