Genau, umso kürzer/schneller die Ladung, umso weniger Ladeverluste. Dazu kommt noch dass ein Lader, welcher einen PKW von 2,3kW - 22kW laden kann, nicht im kompletten Bereich den gleichen (besten) Wirkungsgrad haben kann. Der Lader wurde sicher für einen Arbeitspunkt optimiert und der liegt sicher nicht bei 2,3kW, sondern eher >11kW. Dort hat er dann den besten Wirkungsgrad und die niedrigsten Ladeverluste.
Hier noch eine Erläuterung zu dem Thema, weil ich mich die Tage mit Batteriewechselrichtern beschäftigt habe und ich da Analogien zum Charger der Zoe gesehen habe:
Batteriewechselrichter haben zum Teil ähnliche Aufgaben, wie der Charger in der Zoe. Sie wandeln AC (230V Wechselspannung) in DC (z.B. 400V Gleichspannung) um, um einen Akku zu laden (genau das macht der Zoe Charger auch, um den Akku zu laden). Sie wandeln also AC in DC und sie sind nicht in der Lage 100% AC in 100% DC umzuwandeln, denn bei der Umwandlung wird Energie in Wärme umgewandelt (daher werden die Geräte auch warm) und diese steht dann nicht mehr zur Speicherung im Akku zur Verfügung. 100% AC ergeben dann z.B. 95% DC, 5% werden in Wärme umgewandelt, der Wirkungsgrad beträgt also 95%.
So ein System hat aber nicht einen pauschalen festen Wirkungsgrad, es hat einen maximalen Wirkungsgrad, der nur unter ganz bestimmten Bedingungen erreichbar ist. Weicht man von diesen Bedingungen ab, sinkt der Wirkungsgrad, genau wie bei der Zoe.
Diese Abhängigkeiten lassen sich in Form von Kennlinien in Diagrammen darstellen, z.B. mit einem Diagramm, welches den Wirkungsgrad in Abhängigkeit der umzuwandelnden Leistung darstellt. Da wir bei der Zoe aber so ein Diagramm nicht haben, nehme ich einfach mal eines von einem SMA SunnyBoy Storage 6.0 Batteriewechselrichter. Der Vergleich ist sicher nicht perfekt, das Diagramm der Zoe sieht aber bestimmt ähnlich aus und es soll nur zur groben Erklärung dienen:
Bildschirmfoto 2022-09-21 um 21.44.04.png
Grau sind die Daten des SMA Batteriewechselrichters und ich habe die 360V Kennlinie einfach mal als Referenz genommen. Bemessungsleistung sind 43kW, da der Zoe Lader dafür entwickelt wurde. Mit rot habe ich nun an den richtigen Positionen die einzelnen Arbeitspunkte bei 2,3kW, 3,6kW, 11kW, 22kW und 43kW angetragen und die entsprechenden Wirkungsgrade ermittelt.
Was sieht man nun:
- den besten Wirkungsgrad bekommt man bei der 11kW und 22kW Ladung
- bei niedrigen Leistungen verschlechtert sich der Wirkungsgrad enorm, daher empfiehlt Renault auch, die 2,3kW Ladung nur gelegentlich durchzuführen
- Charger anderer Marken mit niedrigeren Bemessungsleistungen (3,6kW oder auch 11kW) haben automatisch bessere Wirkungsgrade bei niedrigen Ladeleistungen. Der breite Einsatzbereich des Zoe Chargers fällt Renault also an der Stelle auf die Füße.
- es kann keinen Charger mit einem durchgehend hohen Wirkungsgrad geben.
Was sieht man nicht:
- reale Werte, da die Kennlinien nicht vom Zoe Charger, sondern von dem SMA Batteriewechselrichter stammen
Was noch zu bedenken ist:
- auch der Akku hat einen Wirkungsgrad (da geht Energie rein und wieder raus), der hier nicht betrachtet wurde und den Gesamtwirkungsgrad weiter senkt
- bei der Zoe werden beim Laden noch zig Geräte vom 12V Bordnetz versorgt, was den Wirkungsgrad weiter verschlechtert
- auch die Anschlusskabel auf der AC Seite verbrauchen Energie und senken dadurch den Gesamtwirkungsgrad
- die Kennlinie stammt von einem modernen und teuren Batteriewechselrichter. Der Charger in der Zoe wurde vor >10 Jahren entwickelt und muss sicherlich günstiger produziert werden, was dem Wirkungsgrad nochmals verschlechtern dürfte.
- SMA hatte die Chance, seine Produkte in einem wesentlich längerem Zeitraum zu perfektionieren
