Eine direkte Verbindung zwischen Stromnetz und Hochvoltbatterie des Elektrofahrzeugs wäre keine gute Idee: Zahlreiche Parameter müssen übereinstimmen, damit ein sicherer und effizienter Ladevorgang des Fahrzeugakkus möglich wird. Nicht zuletzt benötigt der Hochvoltstromspeicher DC-Gleichspannung, wohingegen unser Stromnetz AC-Wechselspannung bereitstellt.
Der im Fahrzeug verbaute On-Board-Charger dient als Bindeglied: Er wandelt die AC-Spannung nach Anforderungen des Batteriemanagements in DC-Spannung um und überwacht andere mit dem Ladevorgang zusammenhängende Parameter.
Doch warum fährt der On-Board-Charger im Fahrzeug dauerhaft mit, statt in Wallboxen & öffentlichen Ladesäulen verbaut zu sein? Dafür gibt es mehrere Gründe. Werden wir technisch:
On-Board-Lader: Was er kann und wann er nicht zum Einsatz kommt
On-Board-Lader findet man in jedem Elektroauto. Wie eingangs erwähnt, ist das System dafür verantwortlich, den Wechselstrom unseres Stromnetzes in Gleichstrom umzuwandeln, um ihn in der Hochvoltbatterie des Fahrzeugs speichern zu können. Dafür steht das System in engem Austausch mit dem Batteriemanagementsystem (BMS). Über das BMS wird der gleichgerichtete Strom in die Hochvoltbatterie des Fahrzeugs geleitet.
Wichtig zu wissen: Der On-Board-Charger kommt nur dann zum Einsatz, wenn das E-Fahrzeug im AC-Netz, also an einer Wallbox oder Ladesäule mit bis zu 22kW geladen wird.
Lädt das Fahrzeug über eine DC-Ladelösung (= Schnellladen) stellt die Ladestation eine direkte Verbindung mit dem BMS bzw. der Hochvoltbatterie des Autos her und umgeht dabei den On-Board-Charger – schließlich liegt ja bereits Gleichstrom an. Aus diesem Fakt ergibt sich auch bereits der erste Grund, weshalb im Fahrzeug verbaute On-Board Sinn ergeben.
Unabhängigkeit von der Art der Stromquelle
Ein im Fahrzeug verbautes Bordladegerät ermöglicht den Ladevorgang unabhängig von der Art der anliegenden Stromquelle. Die Ladung ist durch den On-Board-Charger also sowohl mit 2,3kW über die Haushaltssteckdose als auch mit bis zu 22kW über eine Wallbox möglich. Im Zweifelsfall bedarf es also keiner speziell auf die Ladebedürfnisse des E-Fahrzeugs ausgelegten Ladeinfrastruktur: Ein herkömmlicher Zugang zum AC-Stromnetz genügt. Mit welcher Ladeleistung am jeweiligen Anschluss sicher geladen werden kann, bestimmen On-Board-Charger und Batteriemanagementsystem selbstständig.
Höhere Investitionskosten beim Ausbau der Ladeinfrastruktur
Es mag zuerst widersinnig klingen: Die Kosten für AC-Ladesysteme werden auf die Elektroautofahrer umgelegt, um die Besitzer und Betreiber von Ladeinfrastruktur finanziell zu entlasten.
Das für die AC-Ladung verantwortliche Bauteil kostet je nach Leistungsstufe einen niedrigen vierstelligen Betrag, welchen die Automobilhersteller in die Herstellungskosten ihrer Fahrzeuge einberechnen – und an den Kunden weiterreichen. Wäre der Bordlader statt im E-Auto in sämtlichen Wallboxen integriert, wären diese wohl nicht für wenige hundert Euro zu kaufen – der Preis der Ladelösungen würde sich Vervielfachen.
Das gilt auch für öffentliche AC-Ladesäulen, deren Ausbau für Firmen, Stadtwerke und Co. ohnehin schon mit massiven Investitionen verbunden ist. Würde sich der Preis eines jeden Ladepunktes vervielfachen, der Ausbau der Ladeinfrastruktur würde mit Sicherheit bedeutend langsamer voranschreiten.
On-Board-Charger sorgen für volle Flexibilität beim Laden von Elektroautos. Eine „integrierte Auflademöglichkeit“ ermöglicht es E-Mobilisten nahezu überall Strom nachzuladen – und dass, obwohl in unserem Stromnetz Wechselstrom fließt. Ein Großteil der E-Autofahrer lädt zu Hause oder im Büro – alles im AC-Netz. DC-Schnellladungen bleiben auch in Zukunft dann relevant, wenn man auf längeren Reiseetappen möglichst schnell Strom nachladen muss.
Den Großteil „tanken“ wir also über unsere On-Board-Ladgeräte – und diese haben wir ja bekanntlich immer dabei.