Ampere, kW, kWh – Die Welt der Elektromobilität kommt mit vielen Begriffen daher, die im bisherigen Wortschatz keine Rolle spielten. Wir wollen sie zum eMobility-Fachmann machen und klären Sie deshalb ab sofort in einer Serie zu den einzelnen Begriffen im eAuto-Kosmos auf. Heute geht es mal um die absoluten Grundlagen – nämlich um Begriffe aus der Elektrotechnik, die eine wichtige Rolle in der Elektromobilität spielen.
Strom/Ampere
Der (elektrische) Strom wird in Ampere (A) angegeben und bezeichnet den Fluss von elektrischen Ladungsträgern. Im elektrischen Stromkreis fließt Strom, wenn zwischen den Anschlüssen der Stromquelle eine Verbindung besteht. Es gibt zwei Stromarten. Beim Gleichstrom (DC) fließt der Strom mit einer bestimmten Stärke in eine Richtung, beim Wechselstrom (AC) ändert sich die Richtung des Stromflusses. Wechselstrom liegt an so gut wie jedem Haushalt an und kann durch einen Gleichrichter in einen Gleichstrom umgewandelt werden. Das geschieht zum Beispiel in Netzgeräten und Ladegeräten.
Der Akku eines Elektroautos wird immer mit Gleichstrom geladen. Diese Umwandlung geschieht bei der AC-Ladung im Fahrzeug und bei der Ladung an einer DC-Ladelösung in der Ladesäule.
Spannung/Volt
Die (elektrische) Spannung stellt – vereinfacht gesagt – die Stärke der Spannungsquelle dar und wird in Volt (V) angegeben. Eine Spannung kann zum Beispiel an den beiden Polen einer Batterie anliegen und gemessen werden (Bsp. Autobatterie 12 Volt). Misst man die Spannung an einer Haushaltssteckdose, liegen hier 230 Volt an, während an einer Drehstromsteckdose 400 Volt anliegen. Diese beiden Werte sind in der Elektromobiltät wichtig, da sie – unter anderem – ausschlaggebend für die Ladeleistung des Fahrzeugs sind.
Leistung/kW
Die Leistung (P) wird in Watt (W) angegeben und berechnet sich aus dem Produkt der Spannung und der Stromstärke (P=UI). Für die Elektromobilität kann so die maximale Ladeleistung berechnet und angegeben werden. Diese gibt an, wie schnell ein Fahrzeug geladen werden kann. An einer Haushaltssteckdose, die mit einer 16 Ampere Sicherung abgesichert ist, ergibt sich somit eine Ladeleistung von maximal 3,7kW (Kilowatt). Beim Drehstrom (400 Volt) kommt der sogenannte Verkettungsfaktor mit ins Spiel und die Rechnung muss P=U√3*I lauten, so dass sich ein Wert von 11kW ergibt.
Energie/kWh
Die Einheit kWh (Kilowattstunde) gibt in der Elektromobilität die Kapazität des Akkus eines Fahrzeugs an. Ein Fahrzeug mit einem 90 kWh Akku wird mit einer Wallbox mit einer Ladeleistung von 11 kW in ca. 11 Stunden voll geladen. Diese Zeit berechnet sich mit der folgenden Formel, wobei 1,4 der Faktor für die Ladekurve ist:
Ladezeit = Batteriekapazität / Ladeleistung * Faktor Ladekurve also
90kWh / 11kW * 1,4 = 11,45 Stunden