Wechelstrom (AC) / Gleichstrom (DC)

Bei Wechselstrom (englisch: Alternating Current = AC) ändert sich die Polung der Spannungsquelle und damit die Richtung des Stromflusses in einem festen Zeittakt. Übliche Wechselstromquellen sind zum Beispiel Generatoren in Kraftwerken und Windrädern. Durch deren Drehzahl wird indirekt die Frequenz der Richtungsänderung des Stromflusses bestimmt (50 Hz). Die Bauart der Generatoren bewirkt dabei die Verteilung der erzeugten elektrischen Energie auf drei Phasen. Drei-Phasen-Wechselstrom wird vor allem für die flächige Stromversorgung eingesetzt, weil man die Höchstspannungen aus dem Fernübertragungsnetz (bis 220 kV / 380 kV) mittels verlustarmen Transformatoren auf die geringeren Verbrauchsspannungen unserer Hausversorgung umspannen kann (Niederspannung: 220 V / 380 V).

 

Von Gleichstrom (englisch: Direct Current = DC) spricht man von einem Stromfluss, wenn elektrische Ladungsträger sich durch ein elektrisch leitfähiges Medium bewegen, getrieben durch eine sogenannte elektrische Spannung. Dabei fliessen sie nach der Definition der technischen Stromrichtung vom Pluspol einer Spannungsquelle zum Minuspol. Wenn sich die Flussrichtung der elektrischen Teilchen über die Zeit nicht verändert, dann spricht man von Gleichstrom. Bekannte Beispiele sind Batterien, Photovoltaik-Anlagen oder andere Stromquellen, die jeweils einen festen Minus- und Pluspol haben. Obwohl sich Gleichstrom auch für höhere Leistungen und die Übertragung über lange Strecken eignet, wird er heutzutage meistens im Schwachstrombereich in kleinen Geräten eingesetzt.

Beide Formen der Stromversorgung haben ihre Berechtigung. Und obwohl die Umwandlung von Gleichstrom zu Wechselstrom (und umgekehrt) aufwendig ist, werden sie beide für den Betrieb eines Elektrofahrzeugs benötigt.

 

Das Stromnetz, welches die Energie zum Laden des Fahrzeugs anliefert, versorgt die Ladesäule mit Drei-Phasen-Wechselstrom (400 bis 1000 V). Der Akku im E-Mobil besteht aus einer Zusammenschaltung von einzelnen Lithiumionen-Zellen, die wie jede Batterie eine Gleichstromquelle darstellen. Jede Lithiumionen-Zelle liefert dabei eine Spannung von in der Regel 4 V je nach Füllstand. Durch die Reihenschaltung der Zellen ergeben sich je nach Fahrzeugtyp eine Gesamt-spannung des Akkus von 400 V oder 800 V Gleichspannung.

 

Der Antriebsmotor wiederum benötigt Drei-Phasen-Wechselstrom. Wechselstrommotoren können besonders effizient und verschleissarm betrieben werden und entwickeln trotz kleinem Bauraum einen grossen Drehmoment und den berühmten Punch beim Anfahren, für den Elektroautos so bekannt sind. 


AC

Strom wechselt Richtung (kann in grossen Mengen produziert werden, deshalb im Netz, grosse Distanzen mit wenige Verlust)

langsames Laden (zu Hause)

11 kW  (pro Std = 8 Std * 11 = 88 kW)

bis 22 kW (überdimensioniert)

v.a. bei Drehmotoren, Mixer (in allem was sich dreht) und Kochplatten

DC

Stromstärke verändert sich nicht, bleiben immer konstant

schnell laden

2,3 - 3,6 kW

v.a. für Batterien, Akkus, Taschanlampen, Laptops, Radio, Fernseher, Photovoltaik

Glühlampen funktionieren mit beiden Varianten, weil sich ja nur ein Draht erglüht.