Elbils-leksikon

AC/DC – er ikke bare navnet på et rockband.

AC er den engelske forkortelse for “alternating current”, som vi på dansk kalder “vekselstrøm”. Det betyder, at strømmen veksler frem og tilbage mellem plus og minus. Det er vekselstrøm, som vi har i vores elnet, og som kommer ud af stikkontakten. Et batteri er derimod altid baseret på “jævnstrøm”, som på engelsk kaldes “direct current” (DC).

For at oplade et batteri er der derfor behov for at ensrette vekselstrømmen til jævnstrøm. Det kan ske i et eksternt ladeaggregat, som tilsluttes bilen, eller i et internt ladeaggregat, der er indbygget i bilen.

Hvis man anvender bilens indbyggede lader, skal man stadig anvende et løst “mormorkabel” eller en fast ladeboks, der kommunikerer med bilens lader om den tilgængelige vekselstrøm. En Ladeboks kan typisk afgive en effekt på 3,7-22 kW. Men det hjælper ikke meget, hvis bilens internt kun har en énfaset lader og dermed kun kan modtage 3,7 kW. Det er desværre tilfældet for biler som fx Nissan Leaf, Hyundai Ioniq EV og Jaguar I-Pace. Så lader man kun med ca. 20 kilometer i timen.

Har man derimod en bil med en intern trefaset lader på 11-22 kW som fx en eSmart, en nyere BMW i3 eller en Tesla, så kan man lade med ca. 60-120 kilometer i timen. Det batter helt anderledes i praksis!

Ladning med AC fra en ladeboks er praktisk, når man holder stille i mange timer på jobbet eller natten over. Når man er undervejs og har brug for et “quick fix” gælder det derimod om at finde en såkaldt hurtiglader.

En hurtiglader er et ekstern ladeaggregat, som lader direkte til bilens batteri med jævnstrøm (DC). Dermed er den interne lader i bilen ikke længere en flaksehals. Så er det blot et spørgsmål om, hvor stor en effekt, som hurtigladeren kan yde, og hvad bilens batteri kan tåle.

En hurtiglader kan lade bilen op med en effekt på 24-350 kW alt efter type. De mest kendte størrelser er 24 kW, 50 kW, 150 kW og 350 kW. Så lader man principielt med ca. 120-1.750 kilometer i timen. I praksis tåler batterierne dog kun høje effekter kortvarigt. Det gælder især, hvis bilen ikke har aktiv væskekøling af batteriet som fx Nissan Leaf. Men uanset hvad så sker hurtigladning altid med en faldende effektkurve. Det kan man se, hvis man fcx ader en Tesla ved en såkaldt Super Charger. Så fremgår det af bilens display, hvordan effekten i starten kan være helt oppe omkring 120 kW, hvorefter den relativt hurtigt falder til under det halve.

Elbil CCS Type 2
På denne illustration af Audi e-tron ses, hvordan bilens hunstik kan modtage ENTEN et hanstik af Type 2 til AC eller et CCS-stik til DC. Hvis man lader med vekselstrøm fra en almindelig ladeboks, så sker det med Type 2-stikket, der her er vist med rødt. Fra stikket vandrer strømmen via den røde kabelføring til bilens interne ladeaggregat, hvor den ensrettes til jævnstrøm, der så kan fyldes på batteriet i bunden af bilen. I dette tilfælde er der tale om en intern trefaset lader hele 22 kW. Så lader man altså med 120 kilometer i timen. I mange andre biler er den interne ladelektronik desværre en flaskehals, der kun kan modtage 3,7 kW. Men det gælder altså ikke her. Audi’en kan også oplades med jævnstrøm. Så benytter man det blå CCS-stik, og så går kabelføringen direkte til batteriet, der kan modtage en effekt på op til 150 kW. Dermed kan man principielt få 250 kilometer på batteriet i løbet af 20 minutter.

Når man skal vælge en elbil er det altså vigtigt at kigge på både hvor hurtigt den lader i garagen på vekselstrøm (AC), og hvor hurtigt den lader på farten (DC). Det er ikke bare det højeste tal, man skal kigge efter.

B-relæ – er en særlig type af fejlstrømsrelæ (HPFI-relæ), som er mere avanceret end type A, som der normalt sidder i en privat elinstallation.

Men lad os lige starte med at ridse op, hvorfor man overhovedet har et HPFI-relæ? Det er kort sagt for at undgå at blive slået ihjel, hvis der er en fejl i elinstallationen. Når relæet detekterer, at der ikke kommer lige meget strøm ind og ud af installationen, så slår det lynhurtigt fra, så man ikke får strømmen gennem kroppen.

Nogle elbiler kan imidlertid afgive jævnstrøm bagud i elinstallationen. Det kan forårsage, at et almindeligt HFPI-relæ af type A bliver magnetiseret. Dermed kan det ikke afbryde, og så bliver det altså livsfarligt, hvis der er fejl i elinstallationen! Et B-relæ kan derimod ikke blive magnetiseret, og det vil derfor altid afbryde.

Der er dog en anden og billigere løsning på problemet end de dyre B-relæer. Den løsning går ud på at forhindre, at relæet overhovedet magnetiseres og kaldes DC-beskyttelse. Det er et lille kredsløb, der overvåger, om ladeboksen udsender mere end 6 mA jævnstrøm. Hvis det er tilfældet, så slår boksen selv fra, så husstandens A-relæ ikke når at blive magnetiseret.

Fordelen ved DC-beskyttelse er, at det er ret billigt at bygge ind i en ladeboks, hvorimod et B-relæ koster omkring kr. 2.500-3.000.

Det er et lovkrav, at en ladeboks enten har indbygget DC-beskyttelse eller er beskyttet med et B-relæ. Men hvis en ladeboks ikke har DC-beskyttelse – som fx Teslas ladeboks – skal man altså lægge cirka kr. +3.000 oven i prisen til separat B-relæ. Det kan sjældent betale sig, og derfor bør man sikre sig, når man køber en ladeboks, at den har DC-beskyttelse.

CCS – er en engelsk forkortelse for “Combined Charging System”, som er en international og europæisk standard for opladning af elbiler. Det kombinerede CCS-hunstik, som sidder i bilen, kan således enten kobles med et Type 2-stik til vekselstrøm eller det store CCS-stik med et par ekstra ben nedenunder til hurtigladning med jævnstrøm. CCS-standarden tillader i øvrigt effekter helt op til 350 kW, så man kan lade lynhurtigt.

CHAdeMO – er en japansk standard til hurtigladning af elbiler med jævnstrøm. CHAdeMO-stikket findes i dag stort set kun på Nissans elbiler. Fordelen ved CHAdeMO er, at man kan sende strøm frem og tilbage mellem bilen og elnettet, hvilket dog primært er på et eksperimenterende niveau. Ulempen ved CHAdeMO-stikket er derimod, at det ikke tillader så høje ladeeffekter og-hastigheder som CCS. Desuden er CHAdeMO-stikket på trods af dets størrelse ikke kombineret med et stik til vekselstrøm. Derfor har biler med CHAdeMO også et ekstra Type 1 eller Type 2-stik til opladning med vekselstrøm. Vi forventer, at CHAdeMO-standarden udgår i Europa inden for få år på nye biler. Man vil stadig kunne lade offentligt i mange år fremadrettet.

DC-beskyttelse – er en sikkerhedsfunktion i en ladeboks, som overvåger, at der ikke kryber jævnstrøm ud af apparatet. Se B-relæ ovenfor.

Hurtiglader – er i vores terminologi en ladestander, der afgiver jævnstrøm (DC) med en effekt på 24-350 kW. Hurtigladeren kan enten være udstyret med et CCS- og/eller et CHAdeMO-hanstik. Ladestanderen kan også være udstyret med et almindeligt Type 2-stik, så man alternativt kan lade med vekselstrøm (AC) – fx hvis man har en Renalut Zoe, som kun kan modtage vekselstrøm. Visse modeller af Renault Zoe kan i øvrigt lade med op til 43 kW vekselstrøm, hvilket er en særlig variant, som dog må siges at være en uddøende standard.

kW – er en forkortelse for “kilo Watt” – altså tusinde Watt. Man mål fx den effekt, som en ladestander kan yde i kW. Jo højere effekt, jo hurtigere går det. Som en tommelfingerregel kan man gange effekten med 5 og finde ud af, hvor mange km i timen, som man kan lade med. Lader man fx fra en 50 kW stander, så lader man altså med: 5*50 = 250 km/t.

kWh – er forkortelsen for det engelske udtryk “kilo watt hours” – eller kilowatttimer på dansk. Hvor effekten måles i kW, så måles mængden som fx batterikapaciteten i antal kilowatttimer (kWh). Hvis man fx lader en bil med en nettoeffekt på 10 kW i to timer, så bliver batteriet opladet med: 10*2 = 20 kWh.

Ladeboks – er et ladeaggregat, der kan afgive vekselstrøm (AC) til elbilen med en effekt på 3,7-22 kW. Men det er ikke ladeboksen, der oplader bilen. Den sender kun strøm til bilens interne ladeaggregatet, der omdanner vekselstrømmen fra ladeboksen til jævnstrøm, der kan fyldes på batteriet. De fleste biler er desværre kun udstyret med en såkaldt énfaset intern lader, som udgør en flaskehals. Dermed kan de kun lades med 3,7 kW eller ca. med 30 km/t hjemme i garagen.

Ladestander – er i vores terminologi et bredt begreb, der enten betyder ladeboks (se ovenfor) eller hurtiglader (se ovenfor), som står fritstående på en stander.

Ladestation – svarer i vores terminologi til en traditionel tankstation, hvor mange biler kan få påfyldt energi på samme tid. Der kan fx være tale om en hurtigladestation ved motorvejen, hvor mange biler kan lade hurtigt. Enkelte producenter af ladebokse – som fx Webasto – kalder dog også deres ladeboks for en ladestation. Kært barn, mange navne….

Mormorkabel eller mormorlader – er slang for en slags transportabel ladeboks udformet som et ladekabel med en lille boks på kablet. Det pudsige navn kommer af, at kablet kun er beregnet til “nødsituationer”, hvis man fx er på besøg i mormors kolonihavehus, hvor man kun kan lade fra en almindelig stikkontakt. Så er effekten nede på 2,6 kW eller derunder. Så får lader man altså kun med ca. 12 kilometer i timen. Det går langsomt! Sikkerhedsstyrelsen fraråder i øvrigt momorladere, da de kan overbelaste elinstallationen, hvilket i yderste konsekvens kan medføre brand. Det kan man undgå, hvis man fx skruer momorladeren ned på 6 A. Dermed går det dog også ufatteligt langsomt. Vi fraråder dermed momorladere til daglig brug.

Type 2 – er betegnelsen for det stik, der sidder i alle moderne elbiler og ladebokse for at koble de to enheder sammen med et Tupe 2-kabel. Tidligere anvendte man også Type 1, men det anvendes ikke længere på nye biler i Europa (se også CCS).