In dit artikel leg ik uit hoe het laden met wisselstroom (AC) van een EV werkt. Het gaat dan om het laden aan een thuislader of een laadpaal op de openbare weg. Wil je meer weten over snelladen? Kijk dan hier
Bij snelladen wordt gebruikt gemaakt van gelijkstroom. Dat wordt hier verder niet besproken.
In Nederland en grote delen van Europa is het elektriciteitsnet gebaseerd op driefasespanning, waarbij een huisaansluiting ofwel wordt aangeboden op een van de drie beschikbare fases of op alle drie. De belangrijkste reden voor het gebruik van een driefasig netwerk is het gebruik van in de industrie toegepaste, krachtige inductiemotoren of driefasige asynchrone motoren die voor draaistroom zijn gebouwd. Bron: wikipedia
Het voordeel van een 3 fase netwerk is dat grote vermogens kunnen worden geleverd zonder dat de stroomsterktes zeer hoog worden. Hoge stroomsterktes vragen om dikke kabels.
De VS en Azië hebben een 1 fase elektriciteitsnetwerk. In sommige landen zoals Engeland Is het netwerk wel 3 fasen, maar krijgt de gebruiker slechts 1 fase aangeboden.
Een elektrische auto heeft een ingebouwde wisselstroomlader (AC/DC omvormer) . Dit kan een 1 fase of een 3 fase lader zijn met een maximum aan Amperes dat de lader kan verwerken. De zwakste schakel bepaald uiteindelijk de laadsnelheid in de auto.
| Capaciteit Laadpaal | Capaciteit lader in de auto | Auto wordt geladen met | Toename bereik per uur dat geladen wordt * |
| 1 fase 16A = 3,6 kW | 1 fase 32 A = 7,2 kW | 1 fase 16A = 3,6 kW | 18 km |
| 1 fase 16A = 3,6 kW | 3 fase 24A = 16,5 kW | 1 fase 16A = 3,6 kW | 18 km |
| 3 fase 16A = 11 kW | 1 fase 32 A = 7,2 kW | 1 fase 16A = 3,6 kW | 18 km |
| 3 fase 16A = 11 kW | 3 fase 24A = 16,5 kW | 3 fase 16A = 11 kW | 54 km |
| 3 fase 32A = 22 kW | 1 fase 32 A = 7,2 kW | 1 fase 32 A = 7,2 kW | 36 km |
| 3 fase 32A = 22 kW | 3 fase 24A = 16,5 kW | 3 fase 24A = 16,5 kW | 83 km |
| 3 fase 32A = 22 kW | 3 fase 32A = 22 kW | 3 fase 32A = 22 kW | 108 km |
De in dit voorbeeld genoemde autoladers worden o.a. gebruikt in de Jaguar I-Pace / Kia Niro / Hyundai Kona & Ioniq (1 fase 32A) en de Tesla Model S/X (3 fase 24A)
Wat betekent dit voor de oplaadduur van een accu?
Stel een accu heeft een nuttige capaciteit van 90 kWh en moet van geheel leeg naar vol worden geladen. Bij het laden treden verliezen op in de lader (ca 15-20%). Er zal ongeveer 105 kW moeten worden geladen. Stel dat de auto een 1 fase 32 A lader heeft en gekoppeld is aan een 11 kW (3 fasen 16A) laadpaal dan kan de auto geladen worden met 3,6 kW per uur. Er is dan 105 / 3,6 = 29 uur nodig.
Heeft dezelfde auto een 3 fase lader 3x16A) dan is 9,5 uur nodig. Beschikt de auto over een 3 fase 24A lader en wordt gebruik gemaakt van een 22 kW (3x32A) laadpaal dan is slechts 6,3 uur nodig. De capaciteit van de in de auto aanwezig lader bepaalt voor een groot deel het laadcomfort voor de EV rijder. Het is altijd een combinatie van accugrootte en capaciteit van de lader. Een auto met een grote accu (>60kWh) wordt in het gebruik fors beperkt als de auto slechts over een 1 fase lader beschikt.
Snelladen is een ander verhaal. Daarbij zit in de omvormer in de laadpaal die daardoor fors groter wordt. Dat zal ik in een ander artikel bespreken.
Uitleg over stroomsterkte (Ampere / A), spanning (Volt/V), Vermogen (Watt/P)), Capaciteit (kWh).
Het Vermogen is gelijk aan de Stroomsterkte x de Spanning. (P=V*I). Voorbeeld: 10 A bij 230V = 2300W (=2,3 kW) . 16A bij 230V = 3.680 W = 3,6 kW
De meest toegepaste openbare laadpaal in Nederland levert 11 kW vermogen over 3 fasen. Elke fase levert 16A bij 230V ofwel 3,6 kW. Totaal dus 3 x 3,6 kW = 11 kW. Beschikt de auto over een 1 fase lader, dan kan slechts met maximaal 3,6 kW worden geladen. Een auto met een 2 fase lader (sommige VW modellen) laadt dan met 7 kW en een auto met een 3 fase lader kan dan met 11 kW laden.
EV’s en de capaciteit van de lader
| Model | Standaard lader | Optioneel |
| Auto E-tron | 3 fase 16A 11 kW | 3 fase 32A 22 kW |
| BMW i3 120Ah | 3 fase 16A 11 kW | |
| Hyundai Kona | 1 fase 32A 7kW vanaf 2020: 3x16A 11 kW | |
| Jaguar I-Pace | 1 fase 32A 7kW | |
| Honda e | 1 fase 28A 7 kW | |
| Kia Niro | 1 fase 32A 7kW vanaf 2020: 3x16A 11 kW | |
| Kia Soul | 1 fase 32A 7kW | |
| Lexus UX 300e | 1 fase 28A 7kW | |
| Mazda MX30 | 1 fase 28A 7kW | |
| Mercedes EQC | 1 fase 32A 7kW | |
| Nissan Leaf 40/62 kW | 1 fase 28A 7kW | |
| Opel Corsa e | 3 fase 16A 11 kW | |
| Opel Ampera-e | 1 fase 32A 7kW | |
| Peugeot e208/2008 | 3 fase 16A 11 kW | |
| Renault Zoe R90/110/135 | 3 fase 32A 22 kW | |
| Tesla Model 3/Y | 3 fase 16A 11 kW | |
| Tesla Model S/ X | 3 fase 24A 16,5 kW | |
| VW e-Golf | 2 fase 16A 7 kW | |
| VW e-Up/ Seat Mii/ Skoda CitiGo e IV (vanaf 2020) | 1 fase 32A 7 kW | |
| VW ID 3 Pure | 2 fase 16A 7 kW | |
| VW ID Pro /Pro S | 3 fase 16A 11 kW | |
- Afhankelijk van het verbruik van de auto, de berijder en het seizoen (winter/zomer)