Interaktives Ladelabor
Ladesimulator für Elektrofahrzeuge
Testen Sie AC- und DC-Ladestandards, kW-Spannungs-Ampere-Beziehungen, Kabelstrom und Netzwerte nach Ländern in einem Arbeitsbereich.
9Standards
20Länder
AC/DCTyp 2 / CCS
2500kW max.
AC
AC-Heimladung
Typ 2 / J1772
Spannung230V / 400V
Aktuell16A – 32A
Maximale Leistung22 kW
DC
DC-Schnellladung
CCS2 · 400-V-Bogen.
Spannung200V – 500V
Aktuell125A – 500A
Maximale Leistung250 kW
DC
DC-Ultra-Schnellladung
CCS2 · 800-V-Bogen.
Spannung500V – 1000V
Aktuell50A – 500A
Maximale Leistung350 kW
DC
MCS 1500 kW
Megawatt-Laden
Spannung1000V – 1500V
Aktuell100A – 1500A
Maximale Leistung1500 kW
DC
MCS 2500 kW
LKW / Flotte
Spannung1500V
Aktuell1666A
Maximale Leistung2500 kW
Simulationskontrollen
Stationsleistung (kW)
22
Batteriekapazität (kWh)
75
Startgebühr (%)
20
Zielladung (%)
80
⚡ Kernformel
P = V × I
Leistung (W) = Spannung (V) × Strom (A)
22 000 W = 400V × 55A
3F AC: P = √3 × V × I × cosφ
• Niedriges V → Hoch I → Dickes Kabel
• Hohes V → Niedriges I → Dünnes Kabel
• 800 V haben 50 % weniger Wärmeverlust als 400 V
Batteriestatus
20%
15,0 kWh
Schätzung: Ladezeit
--:--
Bereich / Minute
-- km/min
Batterietemperatur
25°C
Effizienz
95%
Architekturvergleich
| Parameter | AC-Typ 2 | Gleichstrom 400 V | Gleichstrom 800 V | MCS 1,5 MW | MCS 2,5 MW |
|---|---|---|---|---|---|
| Spannung | 230–400 V | 200–500 V | 500–1000 V | 1000–1500 V | 1500V |
| Maximaler Strom | 32A (63A) | 500A | 500A | 1500A | 1666A |
| Maximale Leistung | 22–43 kW | 250 kW | 350 kW | 1500 kW | 2500 kW |
| 0→80 % (75 kWh) | ~4 Std | ~20 Min | ~15 Min | ~3 Min | ~2 Min |
| Kabel | Standard | Dick | Mittel | Flüssigkeitsgekühlt | Aktive Kühlung |
| Zielfahrzeug | Auto | Auto | Auto | LKW / Bus | LKW / Flotte |
Spannungs-Strom-Beziehung bei konstanter Leistung (P = V × I)
400-V-Bogen.
350 kW →875A erforderlich
800-V-Bogen.
350 kW →437A (50 % weniger Hitze)
1500 V MCS
1500 kW →1000A (flüssigkeitsgekühlt)
kW – Volt – Ampere nach Ladestandard
Reale Werte, berechnet mit P = V × I für die Leistungsstufen jedes Standards. Der aktuelle Wert bestimmt direkt die Kabeldicke und den Kühlbedarf.
AC Typ 1 (J1772)
USA / Japan
AC
| Macht | Spannung | Aktuell | Phase | Notiz |
|---|---|---|---|---|
| 1.4 kW | 120V | 12A | 1F | Wohngebiet NEMA 5-15 |
| 1.9 kW | 120V | 16A | 1F | Wohngebiet NEMA 5-20 |
| 3.7 kW | 240V | 16A | 1F | NEMA 6-20 (Stufe 2) |
| 7.2 kW | 240V | 30A | 1F | NEMA 14-30 |
| 11.5 kW | 240V | 48A | 1F | Stufe 2 max |
AC Typ 2 (Mennekes)
Europa / Türkei
AC
| Macht | Spannung | Aktuell | Phase | Notiz |
|---|---|---|---|---|
| 3.7 kW | 230V | 16A | 1F | Laden zu Hause (einphasig) |
| 7.4 kW | 230V | 32A | 1F | Verstärktes Zuhause |
| 11 kW | 400V | 16A | 3F | 3-phasig (öffentlich) |
| 22 kW | 400V | 32A | 3F | 3-phasig max |
| 43 kW | 400V | 63A | 3F | AC-Schnellladung (selten) |
GB/T (China AC)
China
AC
| Macht | Spannung | Aktuell | Phase | Notiz |
|---|---|---|---|---|
| 3.5 kW | 220V | 16A | 1F | Standardmäßiges Laden zu Hause |
| 7 kW | 220V | 32A | 1F | Schnelles Laden zu Hause |
CCS1 (Kombination 1)
USA / Nordamerika
DC
| Macht | Spannung | Aktuell | Phase | Notiz |
|---|---|---|---|---|
| 50 kW | 400V | 125A | DC | Standard DC schnell |
| 100 kW | 400V | 250A | DC | Mittlere Geschwindigkeit |
| 150 kW | 500V | 300A | DC | Schnell |
| 350 kW | 800V | 437A | DC | Ultraschnell (800 V) |
| 500 kW | 1000V | 500A | DC | CCS1 max |
CCS2 (Kombination 2)
Europa / Türkei
DC
| Macht | Spannung | Aktuell | Phase | Notiz |
|---|---|---|---|---|
| 50 kW | 400V | 125A | DC | Standard-Gleichstrom |
| 100 kW | 400V | 250A | DC | |
| 150 kW | 400V | 375A | DC | 400-V-Fahrzeuggrenze |
| 250 kW | 800V | 312A | DC | 800V-Fahrzeug (Ioniq, Taycan) |
| 350 kW | 800V | 437A | DC | CCS2 Max (2024) |
CHAdeMO
Japan / Global
DC
| Macht | Spannung | Aktuell | Phase | Notiz |
|---|---|---|---|---|
| 50 kW | 500V | 100A | DC | Generation 1 |
| 100 kW | 500V | 200A | DC | Generation 2 |
| 200 kW | 500V | 400A | DC | |
| 400 kW | 1000V | 400A | DC | CHAdeMO 3.0 |
NACS / Tesla-Supercharger
USA / Global
DC
| Macht | Spannung | Aktuell | Phase | Notiz |
|---|---|---|---|---|
| 72 kW | 400V | 180A | DC | V2-Kompressor |
| 150 kW | 400V | 375A | DC | V2 Dediziert |
| 250 kW | 800V | 312A | DC | V3-Kompressor |
| 500 kW | 1000V | 500A | DC | V4-Kompressor (2024+) |
MCS – Megawatt-Laden
Global (Hochleistung)
DC MCS
| Macht | Spannung | Aktuell | Phase | Notiz |
|---|---|---|---|---|
| 700 kW | 1000V | 700A | DC | MCS-Einstiegsniveau |
| 1000 kW | 1000V | 1000A | DC | 1 MW – LKW-Ladung |
| 1500 kW | 1000V | 1500A | DC | Flüssigkeitsgekühltes Kabel erforderlich |
| 1500 kW | 1500V | 1000A | DC | Hochvoltvariante |
| 2000 kW | 1500V | 1333A | DC | Ziel 2025+ |
| 2500 kW | 1500V | 1666A | DC | MCS-Endziel (ISO 15118-20) |
GB/T (China DC)
China
DC
| Macht | Spannung | Aktuell | Phase | Notiz |
|---|---|---|---|---|
| 60 kW | 750V | 80A | DC | |
| 120 kW | 750V | 160A | DC | |
| 237 kW | 750V | 250A | DC | Dualer Ausgang |
| 480 kW | 1000V | 480A | DC | GB/T Neue Generation (2023+) |
Schnellberechnung – Leistung und Spannung → Strom
Ergebnis: Aktuell
375
A
Wie funktioniert DC-Laden? Was ist der Unterschied zu AC?
🔵 AC-Laden – Umwandlung im Fahrzeug
🔌
Gitter
230V / 50Hz Wechselstrom
↓
🏠
EVSE-Station
Leitet Wechselstrom durch, keine Umwandlung
↓
⚠️
Fahrzeug-OBC (On-Board-Ladegerät)
AC → DC-Wandler · 3,7–22 kW-Grenze · Erzeugt Wärme!
↓
🔋
Batterie
Empfängt Gleichstrom (400 V/800 V)
Engpass: Die OBC-Kapazität begrenzt die Ladegeschwindigkeit. Ein Fahrzeug mit 11-kW-OBC kann selbst an einer 22-kW-Station nur 11 kW empfangen.
⚡ Gleichstromladung – OBC-Bypass, direkt zur Batterie
🔌
Gitter
400V / 3-Phasen-Wechselstrom
↓
🏭
Stationsstrommodule (PFC)
AC → DC · 50 kW–2500 kW · Kommuniziert mit BMS
↓
✅
OBC-Bypass
Der fahrzeuginterne Konverter wird umgangen
↓
🔋
Batterie
Empfängt Gleichstrom direkt. BMS steuert den Strom in Echtzeit
Vorteil: Durch die Umgehung des OBC wird eine wesentlich höhere Leistungsübertragung erreicht. Grenzwert: Batteriespannung und maximaler vom BMS akzeptierter Strom des Fahrzeugs.
📈 BMS-gesteuerte CC-CV-Ladekurve
⚡ Phase 1: Konstantstrom (CC)
- Zwischen 0 % → 80 % SOC
- Strom konstant, Spannung steigt langsam an
- Beispiel: 437A konstant, 500V→800V steigt
- Spitzenleistung → Schnellste Phase
🔋 Phase 2: Konstantspannung (CV)
- Zwischen 80 % → 100 % SOC
- Spannung konstant, Strom nimmt ab
- Beispiel: 800 V konstant, 437 A→20 A
- Batterieschutz → Ladung verlangsamt sich
Warum wird es bei 80 % langsamer?
Die chemische Sättigung beginnt in Batteriezellen. Hoher Strom kann zu einer Lithiumbeschichtung in den Zellen führen, was zu dauerhaften Schäden führen kann. Um dies zu verhindern, begrenzt das BMS den Strom.
🏗️ Interne Architektur der DC-Station
🔌
Eingangstransformator
Reduziert die Mittelspannung von 10 kV–35 kV auf 400 V. Für MCS ist ein großer Transformator erforderlich.
🔄
PFC-Leistungsmodule
Jedes Modul 30–50 kW. Parallel laufen, um die Gesamtleistung zu erreichen. Effizienz von über 97 %.
🧠
BMS-Kommunikation
CAN-Bus / ISO 15118 / OCPP. Das Fahrzeug überträgt mehr als 100 Datenpakete pro Sekunde.
❄️
Kühlsystem
Flüssigkeitskühlung obligatorisch bei 500 kW+. Kabel- und Modulkühlung sind getrennte Kreisläufe.
🔴 MCS – Megawatt-Ladesystem
Der von CharIN entwickelte MCS-Standard (ISO 15118-20) ist für schwere Fahrzeuge konzipiert. Bietet die 5–10-fache Leistung einer normalen Gleichstromladung. Verwendet obligatorische flüssigkeitsgekühlte Kabelsysteme.
Maximale Spannung
1500 V
Maximaler Strom
3000 A
Ultimatives Ziel
4500 kW
Standard
ISO 15118-20
Leistungsstufen
700 kW
1000V × 700A
1000 kW
1000V × 1000A
1500 kW
1000V × 1500A
1500 kW
1500V × 1000A
2000 kW
1500V × 1333A
2500 kW ⭐
1500V × 1666A
⚙️ Technische Herausforderungen und Lösungen
🌡️
Kabelwärmemanagement
Kupferkabel erwärmen sich deutlich bei 1000 A+. MCS-Kabel verfügen über interne Flüssigkeitskühlkanäle.
Wärme ∝ I² × R (Joulesches Gesetz) · 2x Strom = 4x Wärme
💧
Flüssigkeitsgekühltes Kabel
Enthält 2 Flüssigkeitskanäle: Glycerin-Wasser-Mischung leitet Wärme ab. Kabeldurchmesser: ~35–50 mm.
Norm: IEC 62196 · Kühlleistung: 10–20 kW Wärme
🔒
Sicherheit
1500 V Gleichstrom können tödliche Lichtbögen erzeugen. Isolationsüberwachung in Echtzeit, Spannung vor dem Kontakt auf Null gesetzt.
HVIL · Reaktionszeit <2 ms · ISO 15118-20
🏭
Netznachfrage
2,5 MW ≈ gleichzeitiger Verbrauch von 2000 Haushalten. Mittelspannungsanschluss (10–35 kV) erforderlich.
Lösung: Der BESS-Batteriepuffer sorgt für sofortige Energieunterstützung
📡
BMS-Geschwindigkeit
Bei 2500 kW muss das BMS den Strom alle ms aktualisieren. Verzögerung = Batterieschaden.
ISO 15118-20 <1 ms · SPS + Ethernet-Physikschicht
⚡
Aktuelle Beispiele
Tesla V4: 500 kW · Kempower: 400 kW · Heliox 1 MW: LKW · ABB Terra HP: 2400 kW
⏱️ Ladezeitvergleich (75 kWh, 20 %→80 %)
* Variiert je nach BMS-Grenzwert des Fahrzeugs, Batterietemperatur und aktuellem SOC.
🌍 Netzspannung, Frequenz, Haushalts- und Industriestrom nach Land
110–127-V-System
220–230V-System
Gemischt / Regional
Industrie / 3-phasig: 380–415 V
| Land | Spannung | Freq. | Heimverstärker | Industrie / 3-phasig | EV-Gebühr | Sockel | Notiz |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 🇺🇸USA | 120V | 60Hz | 15–20A | 208/240/480V 3F | 30–50A | Typ A/B | 240 V nur für Großgeräte (Trockner, Herd, Laden von Elektrofahrzeugen) |
| 🇯🇵Japan | 100V | 50/60Hz | 15–20A | 200V 3F | 30A | Typ A | Weltweit niedrigste Netzspannung. Westjapan=60Hz, Ost=50Hz |
| 🇨🇦Kanada | 120V | 60Hz | 15A | 208/240/480V 3F | 30–50A | Typ A/B | Gleiches System wie in den USA |
| 🇲🇽Mexiko | 127V | 60Hz | 15A | 220/440V 3F | 30A | Typ A/B | Der größte Teil Mittelamerikas verwendet 110–127 V |
| 🇹🇼Taiwan | 110V | 60Hz | 15A | 220/380V 3F | 30A | Typ A | Ähnliches System wie in Japan |
| 🇧🇷Brasilien | 127/220V | 60Hz | 15–16A | 220/380V 3F | 32A | NBR 14136 | Variiert je nach Region; Einige Städte verwenden 220 V |
| 🇹🇷Türkei | 230V | 50Hz | 16A | 400V 3F | 32A | Typ F (Schuko) | Standard-EU-System |
| 🇩🇪Deutschland | 230V | 50Hz | 16A | 400V 3F | 32A | Typ F (Schuko) | Üblich sind dreiphasige 400-V-Hausanschlüsse |
| 🇫🇷Frankreich | 230V | 50Hz | 16–20A | 400V 3F | 32A | Typ E | Steckdosen vom Typ E haben eine andere Pin-Buchse |
| 🇬🇧Großbritannien | 230V | 50Hz | 13A | 400V 3F | 32A | Typ G (BS 1363) | Stecker haben eingebaute Sicherungen (3A/5A/13A) |
| 🇳🇱Niederlande | 230V | 50Hz | 16A | 400V 3F | 32A | Typ F/E | Dichteste Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge in der EU |
| 🇳🇴Norwegen | 230V | 50Hz | 16–20A | 400V 3F | 32A | Typ F | Weltweit Nr. 1 bei der Pro-Kopf-Einführung von Elektrofahrzeugen |
| 🇨🇳China | 220V | 50Hz | 10–16A | 380V 3F | 32A | GB 2099 | Verwendet den GB/T-Ladestandard |
| 🇦🇺Australien | 230V | 50Hz | 10A | 400V 3F | 32A | Typ I (AS/NZS) | Niedrige Steckdosenverstärker; Leistungsschalter sind 20A+ |
| 🇮🇳Indien | 230V | 50Hz | 6–16A | 415V 3F | 32A | Typ D/M | Üblich sind große 3-polige Stecker |
| 🇸🇦Saudi-Arabien | 127/220V | 60Hz | 15A | 380/400V 3F | 30A | Typ A/B/G | Ältere Bereiche 127V; Neubauten 220V |
| 🇦🇪Vereinigte Arabische Emirate | 220V | 50Hz | 13A | 400V 3F | 32A | Typ G (UK) | Britisches Kolonialerbe, ähnlich dem UK-Stecker |
| 🇰🇷Südkorea | 220V | 60Hz | 16A | 380V 3F | 32A | Typ F (Schuko) | Hyundai/Kia war Pionier der 800-V-Architektur |
| 🇮🇱Israel | 230V | 50Hz | 16A | 400V 3F | 32A | Typ H (SI 32) | Ein in Israel einzigartiger Steckdosentyp |
| 🇿🇦Südafrika | 230V | 50Hz | 16A | 400V 3F | 32A | Typ M (BS 546) | BS546 große 3-polige Buchsen |
🇺🇸 110–127-V-System (Nordamerika)
Die Steckdosenspannung in Nordamerika beträgt 120 V / 60 Hz. Separater 240-V-Stromkreis für Großgeräte (NEMA 14-50). Laden des Elektrofahrzeugs Level 2: 240 V × 32 A = 7,7 kW.
120V × 15A = 1.8 kW (Level 1)
240V × 32A = 7.7 kW (Level 2)
240V × 50A = 12 kW (Level 2Max)
240V × 32A = 7.7 kW (Level 2)
240V × 50A = 12 kW (Level 2Max)
🇪🇺 220–230-V-System (Europa / Türkei)
Der europäische Standard ist 230 V / 50 Hz (IEC 60038). Einphasiger Ausgang 16A = 3,7 kW. Dreiphasig: 400 V × 32 A × √3 = 22 kW.
230V × 16A = 3.7 kW (Home-Outlet)
400V × 16A × √3 = 11 kW (3-Phase)
400V × 32A × √3 = 22 kW (3-phasig Max)
400V × 16A × √3 = 11 kW (3-Phase)
400V × 32A × √3 = 22 kW (3-phasig Max)
⚡ Warum ist 230 V effizienter?
1000-W-Gerät: 120 V → 8,3 A, 230 V → 4,35 A. Der Kabelwärmeverlust ist proportional zu I²×R. Das 230-V-System hat 72 % weniger Wärmeverlust. Die USA konnten nicht von 110 V umsteigen, da die Umstellung der Infrastruktur aus den 1880er Jahren zu kostspielig war.
🇯🇵 Japan: 100 V / 50 Hz und 60 Hz (nach Region)
🇸🇦 Saudi-Arabien: 127 V (alt) / 220 V (neu)
🇸🇦 Saudi-Arabien: 127 V (alt) / 220 V (neu)
🔌 Weltweite Steckertypen und Ladeanschlüsse für Elektrofahrzeuge
Typ 1 (J1772)
Nordamerika, Japan
AC
11.5 kW
Typ 2 (Mennekes)
Europa, Türkei
AC
43 kW
CCS1
Nordamerika
DC
350+ kW
CCS2
Europa, Türkei
DC
350+ kW
CHAdeMO
Japan
DC
400 kW
NACS / Tesla
USA, globaler Rollout
AC+DC
500 kW
GB/T (AC)
China
AC
7 kW
GB/T (DC)
China
DC
480 kW
MCS
Weltweiter Schwerlastbetrieb
DC
2500 kW
Quellen & Standards
CharIN e.V. — MCS-Standard
IEC 61851 – Ladeausrüstung für Elektrofahrzeuge
ISO 15118 – Vehicle-to-Grid-Kommunikation
IEC 60038 – Netzspannungsnormen
NEMA – Nordamerikanische Standards
CharIN e.V. — MCS-Standard
IEC 61851 – Ladeausrüstung für Elektrofahrzeuge
ISO 15118 – Vehicle-to-Grid-Kommunikation
IEC 60038 – Netzspannungsnormen
NEMA – Nordamerikanische Standards
Kernformeln
P = V × I (DC / 1-phasiger AC)
P = √3 × V × I × cosφ (3-Phasen-Wechselstrom)
Wärmeverlust = I² × R
Effizienz = P_out / P_in × 100
P = V × I (DC / 1-phasiger AC)
P = √3 × V × I × cosφ (3-Phasen-Wechselstrom)
Wärmeverlust = I² × R
Effizienz = P_out / P_in × 100
Hinweis
Diese Seite ist lehrreich. Die tatsächliche Ladegeschwindigkeit variiert je nach Fahrzeug-BMS, Batterietemperatur, SOC, Kabel und Stationskapazität.
Diese Seite ist lehrreich. Die tatsächliche Ladegeschwindigkeit variiert je nach Fahrzeug-BMS, Batterietemperatur, SOC, Kabel und Stationskapazität.
Über den Ladesimulator für Elektrofahrzeuge
Dieser Simulator erklärt visuell und interaktiv die Beziehung zwischen kW, Spannung und Ampere in Ladesystemen für Elektrofahrzeuge, die technischen Unterschiede zwischen AC- und DC-Laden, das ultraschnelle Megawatt-Ladesystem mit 1500–2500 kW und Netzstandards nach Ländern. Alle Daten basieren auf realen Ladestandards (IEC 61851, ISO 15118, CharIN MCS).