De elektrische auto-industrie ontwikkelt zich razendsnel. De verkoop stijgt, autofabrikanten brengen steeds meer elektrische modellen op de markt en het laadnetwerk breidt zich uit om gelijke tred te houden. Zowel wisselstroom (AC) als gelijkstroom (DC) zorgen ervoor dat elektrische auto's blijven rijden, maar de laadsnelheid is vaak bepalend voor de praktische bruikbaarheid van elektrisch rijden. Daarom is snelladen met gelijkstroom (DC) uitgegroeid tot een van de belangrijkste manieren om de angst voor een te kleine actieradius te verminderen.
Waarom is DC-laden sneller dan AC-laden? Simpel gezegd zet een DC-lader voor elektrische voertuigen wisselstroom om in gelijkstroom en stuurt deze direct naar de accu. Hierdoor wordt de ingebouwde, kleinere lader van de auto omzeild, die normaal gesproken de laadsnelheid van AC-laden beperkt. Hieronder leg ik het daadwerkelijke snelheidsverschil uit, de onderliggende technologie en wanneer DC-laden de voorkeur verdient boven AC-laden.
Wat is het verschil tussen een DC- en een AC-lader?
Elke accu van een elektrische auto slaat energie op als gelijkstroom (DC). Het elektriciteitsnet, uw zonnepanelen thuis en een normaal stopcontact leveren wisselstroom (AC). Voordat elektriciteit in de accu kan worden opgeslagen, moet wisselstroom worden omgezet in gelijkstroom. Het belangrijkste verschil tussen een AC-lader en een DC-lader is de plaats waar die omzetting plaatsvindt.
Bij een AC-lader stuurt het laadapparaat wisselstroom (AC) naar het voertuig. De ingebouwde lader van de auto zet die wisselstroom om in gelijkstroom (DC) voordat deze de accu bereikt. Dit is het systeem dat de meeste mensen kennen van laadpalen thuis en laadpalen op de werkplek.
Bij een DC-lader zet de laadeenheid de gelijkstroom om voordat de stroom het voertuig bereikt. De lader stuurt gelijkstroom naar de auto, waarna het voertuig regelt hoe die stroom in de accu terechtkomt. Dit is het fundamentele technische verschil tussen AC- en DC-laden.
Het Amerikaanse ministerie van Energie hanteert hetzelfde onderscheid bij de classificatie van het opladen van elektrische voertuigen: Level 1 en Level 2 laden gebeurt met wisselstroom (AC), terwijl snelladen met gelijkstroom (DC) een aparte categorie vormt. De volledige uitleg is te vinden op de website. De laadpagina van het Alternative Fuels Data Center.
| AC-oplader | DC-lader | |
|---|---|---|
| Waar wisselstroom gelijkstroom wordt. | In uw auto (boordlader) | Wandmontage |
| Snelheid | Langzamer, gemaakt voor overnachtingen | Snel, gemaakt voor korte stops. |
| Eenheidsgrootte en kosten | Compact, goedkoper | Grotere, duurdere elektronica |
| Beste pasvorm | Thuis overnachten, werkplekken | Snelle afhandeling |
Waarom gelijkstroomladen sneller is dan wisselstroomladen
Opladen met gelijkstroom (DC) is sneller om een eenvoudige reden: een EV-accu slaat gelijkstroom op en een DC-lader levert deze gelijkstroom rechtstreeks aan het voertuig. De lader zet de wisselstroom om in gelijkstroom voordat de stroom de auto bereikt, waardoor het opladen niet langer wordt beperkt door de kleinere ingebouwde lader van het voertuig.
In daadwerkelijke laadsystemen komt het snelheidsvoordeel hoofdzakelijk voort uit twee factoren:
- Een korter stroompad. Bij AC-laden wordt eerst wisselstroom van het elektriciteitsnet naar de auto gestuurd, waarna de ingebouwde lader deze omzet in gelijkstroom voor de accu. Bij DC-laden vindt die omzetting in de lader zelf plaats, waarna de auto direct gelijkstroom ontvangt. Dit vermindert het aantal omzettingsstappen en verbetert de laadefficiëntie.
- Een hoger vermogensniveau. De meeste AC-laadsystemen worden beperkt door de ingebouwde lader, vaak met een vermogen van 7 kW tot 11 kW, hoewel sommige voertuigen 22 kW ondersteunen. DC-laders gebruiken grotere vermogenselektronica en kunnen een veel hoger vermogen leveren, van DC-units met een lager vermogen tot snelle openbare laadstations met een hoog vermogen.
Daarom is opladen via wisselstroom (AC) een goede optie voor parkeren gedurende de nacht, terwijl opladen via gelijkstroom (DC) meer geschikt is wanneer de auto tijdens een korte stop een aanzienlijke bijlading nodig heeft.
Wanneer een gelijkstroomlader (DC) meer zin heeft dan een wisselstroomlader (AC).
Kies een DC-lader wanneer laadsnelheid, energiebeheer of noodstroomvoorziening echt belangrijk zijn. Er zijn een aantal situaties waarin dit het geval kan zijn:
- Korte parkeerperiodes. Als de auto slechts 30 tot 60 minuten stilstaat, levert opladen via wisselstroom mogelijk te weinig extra actieradius op. Opladen via gelijkstroom biedt de bestuurder in dezelfde tijdspanne een nuttige bijlading.
- Wagenpark of zakelijk gebruik. Bestelwagens, servicevoertuigen en bedrijfsauto's verliezen geld terwijl ze aan het opladen zijn. DC-laden vermindert de stilstandtijd en zorgt ervoor dat voertuigen op schema blijven.
- Zonnepanelen plus thuisopslag. Huizen met zonnepanelen en accu's kunnen al gelijkstroom (DC) verwerken. Een DC-gekoppelde lader kan energie tussen de zonnepanelen, de opslag, het huis en de auto transporteren met minder omzettingsstappen.
- Noodstroomvoorziening en piekbelastingsregeling. Als de elektrische auto het huishouden van stroom moet voorzien tijdens een stroomstoring of een periode met een hoge stroomvraag, is bidirectionele DC-hardware vereist.
Opladen via netstroom werkt prima voor eenvoudig opladen 's nachts. Het probleem ontstaat wanneer de auto sneller moet worden bijgeladen, zonne-energie verloren gaat of goedkoop wordt teruggeleverd, het elektriciteitsnet uitvalt of bedrijfsvoertuigen te veel betaalde tijd kwijt zijn aan wachten op een laadpaal.
Onze EV22 V2E is een bidirectionele DC-lader van 22 kW, speciaal ontworpen voor dergelijke situaties. Hij biedt sneller DC-laden thuis, ondersteunt stroomvoorziening van voertuig naar huis en werkt samen met een thuisbatterijsysteem om zonne-energie, opslag, het huis en de elektrische auto met elkaar te verbinden via een efficiëntere gelijkstroomgekoppelde configuratie. Voor een diepere kijk op noodstroomvoorziening en piekbelasting, zie hoe een Bidirectionele EV-lader ondersteunt V2H en V2G..
Is DC-snelladen slecht voor elektrische autobatterijen?
DC-snelladen is niet per se slecht voor een EV-accu. Een enkele snellaadbeurt heeft een beperkte impact op de meeste moderne elektrische auto's, omdat het batterijbeheersysteem (BMS) de temperatuur, spanning en stroomsterkte tijdens het laden regelt.
Het werkelijke risico schuilt in gewoontes op de lange termijn. Frequent snelladen met hoog vermogen kan meer warmte genereren en de veroudering van de batterij versnellen, vooral als de batterij al warm is of te lang in de buurt van de 100% wordt bewaard.
- Houd het dagelijkse laadproces zoveel mogelijk op een spanning tussen 20% en 80%.
- Gebruik de 100%-oplader vooral vóór lange reizen.
- Vermijd het snel opladen van een warme accu direct na intensief gebruik.
- Gebruik betrouwbare laders met stabiele spannings- en stroomregeling.
Het vermogen is ook belangrijk. Een 22 kW DC-lader voor thuisgebruik is veel minder belastend voor de accu dan een 350 kW snellader langs de snelweg, omdat een lager vermogen minder warmte genereert en de accu minder belast.
Conclusie
DC-laden is sneller dan AC-laden omdat de lader de wisselstroom omzet in gelijkstroom voordat deze het voertuig bereikt en vervolgens de stroom direct naar de accu stuurt. Hierdoor wordt de ingebouwde lader van de auto omzeild en is een hoger laadvermogen mogelijk. DC-laden is zinvoller wanneer u sneller wilt bijladen, een betere integratie van zonne-energie en accu's nodig hebt, een snelle doorlooptijd van uw wagenpark wilt realiseren of noodstroomvoorziening voor thuisgebruik nodig hebt. Met de juiste laadgewoonten kunnen moderne EV-accu's goed overweg met DC-laden.
Veelgestelde vragen
Kan een DC-lader thuis worden geïnstalleerd?
Ja, met de juiste elektrische installatie. Openbare DC-laders met hoog vermogen vereisen een omvangrijke commerciële infrastructuur, maar DC-laders met een lager vermogen voor thuisgebruik zijn praktischer voor huishoudens met zonnepanelen, batterijopslag of die gebruikmaken van een voertuig voor het opladen van hun auto.
Is een 22 kW DC-lader sneller dan een normale AC-lader voor thuisgebruik?
Meestal wel. De meeste AC-laadpunten thuis worden beperkt door de ingebouwde lader van uw auto, die doorgaans 7-11 kW levert, soms wel 22 kW. Een DC-lader zet de wisselstroom zelf om in gelijkstroom en stuurt de gelijkstroom rechtstreeks naar de accu, waardoor de ingebouwde lader wordt omzeild en de laadsnelheid niet wordt beperkt.
Is snelladen met gelijkstroom (DC) slecht voor mijn batterij?
Een enkele snellader is voor de meeste moderne elektrische auto's geen probleem. Het batterijbeheersysteem regelt de temperatuur, spanning en stroomsterkte continu. Het risico schuilt in gewoontes op de lange termijn: frequent opladen met een hoog vermogen of langdurig in de buurt van de 100% staan.
Hoe moet ik de batterij dagelijks opladen om de levensduur te verlengen?
Houd de dagelijkse laadstroom ongeveer tussen de 20% en 80%, bewaar de 100% voor vlak voor lange ritten, vermijd snelladen direct na intensief gebruik wanneer de batterij warm is, en gebruik een lader met stabiele spannings- en stroomregeling.