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Welches ist der Grund, warum Elektrofahrzeuge eingebaute AC-DC-Wandler enthalten?
Eingebaute AC-DC-Wandler, auch bekannt als On-Board-Ladegeräte (OBCs), sind für die Funktionalität von Elektrofahrzeugen (EVs) unerlässlich und weisen hohe Anforderungen hinsichtlich Individualisierung auf. Solche Geräte sind entscheidend für die sichere und effiziente Nutzung der bereitgestellten elektrischen Energie, die dem Elektrofahrzeug aus verschiedenen Quellen zugeführt wird.
Gewährleistung der Kompatibilität mit Wechselstromquellen.
Der Hauptzweck eines integrierten AC-DC-Wandlers besteht darin, eine Verbindung zwischen dem an Bord genommenen Wechselstrom (AC), der von der überwiegenden Mehrheit der Ladestationen und Haushaltssteckdosen bereitgestellt wird, und der Form des elektrischen Stroms herzustellen, in der die Batterien von Elektrofahrzeugen (EV) Gleichstrom (DC) speichern. Diese Batterien können weder DC-Energie speichern oder nutzen, noch sind sie in der Lage, Wechselstrom (AC) zu speichern oder zu nutzen. Ohne einen integrierten Wandler könnten Elektrofahrzeuge den im Wohn-, Geschäfts- und öffentlichen Stromnetz vorherrschenden Wechselstrom nicht nutzen. Diese Kompatibilität ist entscheidend, da sie es Fahrern ermöglicht, ihre Fahrzeuge an vorhandenen Steckdosen, Level-2-Ladegeräten oder dreiphasigen Versorgungsleitungen im Gewerbebereich aufzuladen, ohne externe Umrichtergeräte verwenden zu müssen.
Steuerung der Leistungsaufnahme zur Gewährleistung der Batteriesicherheit.
Stromstärke und Spannung, die während des Ladevorgangs bereitgestellt werden, haben erhebliche Auswirkungen auf die EV-Batterien. Integrierte AC-DC-Wandler übernehmen die Funktion von Reglern und stabilisieren den Spannungsbereich der Wechselstrom-Eingabe, sodass dieser den Spezifikationen der Batterie entspricht. Um eine Überladung, Überhitzung oder Zerstörung der Batteriezellen zu verhindern, halten sie die Gleichstrom-Ausgangsleistung im sicheren Bereich. Beispielsweise passt der Wandler bei einem dreiphasigen Ladegerät mit 22 kW die Leistung so an, wie sie die Batterie zu einem bestimmten Zeitpunkt akzeptiert – entweder 11 kW oder 22 kW – und vermeidet so eine Überlastung, die die Batterie früher als gewünscht verschleißen würde. Eine solche Präzision ist entscheidend für das Wohlergehen der Batterie sowie für die sichere Nutzung über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs.
Anpassung an variable Ladebedingungen.
Es kann eine Vielzahl von Ladeanwendungen geben, wobei das Laden zu Hause an einer 120-V-Schukosteckdose bis hin zum Level-2-Ladegerät mit 240 V genutzt werden kann. Integrierte Wandler gleichen diese Schwankungen aus und passen sich der Stromquelle an. Ein Wandler könnte beispielsweise 3,3 kW an einer Standardsteckdose, 7,2 oder 11 kW an einem Level-2-Ladegerät und 22 kW bei einer dreiphasigen Einspeisung nutzen. Diese Flexibilität macht es Elektrofahrzeugen (EV) möglich, sowohl auf langen als auch kurzen Strecken in verschiedenen Umgebungen und Situationen problemlos geladen zu werden.
Im Interesse der Energieeffizienz und des intelligenten Ladens.
Das Design des integrierten AC-DC-Wandlers ist hochmodern, da während der Umwandlung von Wechselstrom (AC) in Gleichstrom (DC) weniger Leistungsverlust auftritt und er somit energieeffizient ist. Diese Effizienz verkürzt die Ladezeit und spart den Fahrern Geld für Stromkosten. Zudem sind viele Wandler mit intelligenten Systemen im Fahrzeug verbunden, wodurch Optionen wie das zeitgesteuerte Laden entstanden sind. Da eine Kommunikation mit dem Bordcomputer des Fahrzeugs besteht, kann der Wandler den Ladevorgang so steuern, dass er erst beginnt, wenn der Strompreis am niedrigsten ist, um maximale Effizienz zu gewährleisten und die Kosten gering zu halten. Diese Konfiguration macht intelligente Ladelösungen deutlich einfacher zu bedienen und senkt typischerweise die Gesamtkosten eines Elektrofahrzeugs (EV) erheblich.
Kurz gesagt, die steuerbare verfügbare Leistung erfolgt über die Onboard-AC-DC-Wandler, die an das Wechselstromnetz angepasst sein müssen, um die Sicherheit der Batterien zu gewährleisten und das Laden unter einer Vielzahl von Bedingungen zu steuern sowie eine intelligente und effiziente Ladung zu ermöglichen. Ihre entscheidende technische Eigenschaft ist die Möglichkeit, Elektrofahrzeuge (EVs) an die alltäglichen Stromnetze anzuschließen und gleichzeitig ausreichenden Schutz für die Hauptkomponenten der Batterie bereitzustellen, wodurch Wechselrichter zu einem Meisterwerk der Elektrofahrzeugtechnologie werden.
