Ladekabel – Unscheinbar, aber unentbehrlich

Niemand hat jemals ein Elektrofahrzeug (EV) anhand seines Ladekabels ausgewählt, aber es ist doch so: Wenn man keines hat, dann fährt man nicht. Das Auftanken oder in diesem Fall das Aufladen von Autos via Ladekabel ist für die Mobilität von Fahrern wie Fahrgästen ein entscheidender Faktor. Dem unscheinbaren Kabel kommt somit große Bedeutung zu, wenn es darum geht, (wieder) unterwegs zu sein.

Darüber hinaus wird es zum wirtschaftlichen Faktor: Genau wie das Reserverad oder das Notfallkit muss in jedem Elektrofahrzeug ein Ladekabel enthalten sein. Der Markt für Elektrofahrzeuge wächst und somit auch der Markt für Ladekabel.

Sicherheit geht vor

In Anbetracht der Tatsache, dass das Aufladen ein sicherheitsrelevanter Vorgang ist, ist es äußerst wichtig, ein Produkt zu haben, das den Benutzer im Falle einer Fehlfunktion oder einer potenziell gefährlichen Situation beschützt. Intelligente Kabel sind daher weit mehr als ‚nur‘ der Kanal für die Energieübertragung. Durch die Steuerung und Prüfung des Ladevorgangs fungieren sie auch als Sicherheitsvorrichtung. Damit ein sicheres Laden auch bei zweifelhaften Ladeanlagen gewährleistet ist, werden verschiedene Rahmenparameter überprüft:

  • Das Stromnetz wird permanent auf Spannung, Erdungsanschluss und Frequenz kontrolliert, um festzustellen, ob die Installation den Vorgaben entspricht.
  • Gleichzeitig wird der Reststrom überwacht und der Ladevorgang abgebrochen, wenn ein gefährlicher Wert überschritten wird.
  • Darüber hinaus prüft das Kabel den Ladestrom und -zyklus, um eine Überlastung oder einen Kurzschluss (und damit eine Überhitzung und einen möglichen Brand) während des Ladevorgangs zu vermeiden. Falls die Steckdose von schlechter Qualität ist, wird der Ladevorgang verlangsamt oder komplett gestoppt, um gefährliche Situationen zu vermeiden. Das Kabel zeigt dann an, dass das Auto nicht aufgeladen wird.

Leider spricht das Kabel nicht mit dem Benutzer, um über den aktuellen Status zu informieren. Zumindest jetzt noch nicht. Für die Mensch-Maschine-Kommunikation muss also eine Schnittstelle enthalten sein. Das Sortiment an Interfaces reicht hier von einfachen einfarbigen LEDs bis hin zu vollwertigen Touch-Displays wie man sie von einer Wandbox her kennt.

Abbildung 1: Stromnetzanschlüsse und weltweite Stromnetze

Wenn zwei Welten kollidieren

Der Automobilmarkt für Elektroautos bietet derzeit eine breite Palette von Fahrzeugtypen. Obwohl es weltweit standardisierte Steckverbindersysteme gibt, gibt es verschiedene Herausforderungen bei der Validierung und Zertifizierung. Für eine Verbraucheranwendung mit einem begrenzten Markt ist dies eine überschaubare Aufgabe. Ein europäisches Netz mit einer begrenzten Kundenbasis ist jedoch nicht mit der Nachfrage eines OEM-Geräts (Original Equipment Manufacturer) mit globalem Markt vergleichbar. Mit dem Wohn-/Industriesektor und der Automobilwelt kollidieren hier buchstäblich zwei Welten. Dies führt zu IEC/GBT/UL-Anforderungen mit zusätzlichen nationalen Vorschriften und Stromnetzen, die verschiedenen OEM-Anforderungen wie Robustheit, Plug-and-Play, Sicherheit und Schutz widersprechen. Für Ladekabel wurden daher mehrere internationale Standards definiert, die im Inter Cable Control and Protection Device (ICCPD) enthalten sind. Diese unterschiedlichen, manchmal gegensätzlichen Anforderungen bilden eine große Variationsmatrix und alle Varianten müssen vor einer Marktfreigabe getestet, bzw. validiert werden, um die einzelnen Zertifizierungen und OEM-Anforderungen zu erfüllen.

Neways Ladekabelelektronik

Die Übersicht verloren bei den ganzen Vorschriften? Wir glücklicherweise nicht. Gemeinsam mit Partnern hat Neways mit der Entwicklung der Ladekabelelektronik schon begonnen, als sich der ICCPD-Standard noch in der Anfangsphase befand. Wann immer der Standard geändert wurde, konnte so Schritt gehalten werden. Das wird auch zukünftig so bleiben. Die von Neways entwickelte Ladekabelelektronik kann weltweit eingesetzt werden, da alle internationalen Anforderungen berücksichtigt werden. Und zwar ganz wie zu Anfang erwähnt: unscheinbar, aber unentbehrlich.

Abbildung 2: Codierung der Stecker und weltweite Fahrzeugkonnektoren