E-Info: Wissenswertes zur Elektromobilität

Fachinformationen, Normen, Rechtliches für die Elektromobilität

Wandel zu Elektromobilität und Autonomem Fahren

Der Umstieg von Verbrennungs-motoren auf Elektroantrieb sowie das Autonome Fahren erfordert neue Komponenten. Das hat auch veränderte Anforderungen an Kabel zur Folge.

Für die Regelung und die Standardisierung neuer Mobilitätsformen wurden neue Gesetze und Normen nötig.

Antriebstechnologien für Elektrofahrzeuge

Batterieelektrische Fahrzeuge ⇒ Stromquelle: Lithium-Batterie (Lithium-Ionen-Akkumulator)

  • Elektrische Energie wird ohne CO2-Emissionen in mechanische umgewandelt. Elektrische Energie, chemisch in der Batterie gespeichert, wird für den Elektromotor verfügbar gemacht. Hochvolt-Batterie v. a. für den Motor, Niedervolt-Batterie für kleinere Verbraucher, wie Bordelektronik, Radio, Beleuchtung; Stromversorgung der Komponenten wird über das Batterie-Management-System (BMS) geregelt; Einsatz von Hochvolt-Leitungen (wie LEONI Hivocar®)
  • Laden der Akku-Batterien über Ladestationen, verschiedene Lade-Arten (AC, DC) bis hin zum High Power Charging mit speziellen Ladekabeln (HPC), Ladegerät bei AC-Laden im Fahrzeug (On-Board-Laden), bei DC-Laden in der Ladestation; Ladeanschluss ist Schnittstelle zwischen Batterie und Stromquelle; spezielle Ladeinfrastuktur nötig

Brennstoffzellenfahrzeuge ⇒ Stromquelle: Brennstoffzelle, Wasserstofftechnologie

  • In der Brennstoffzelle wird bei einer chemischen Reaktion aus Wasserstoff und Sauerstoff elektrische Energie freigesetzt. Der Strom wird entweder direkt im Elektromotor in Bewegung umgewandelt oder in einer Batterie zwischengespeichert.
  • Betanken an Wasserstoff-Tankstellen, die prinzipiell in bestehende Tankstellen integriert werden können (z.B. H2 Mobility GmbH & Co. KG)

Hybridfahrzeuge ⇒ Stromquelle: Verbrennungs- und Elektromotor, die durch Steuergerät verbunden sind

  • Vollhybrid: kann mit jedem der beiden Antriebsarten fahren
    • Two-Mode-Hybridsystem: arbeitet wie ein stufenloses Getriebe.
    • Erster Modus: für niedrige Geschwindigkeiten und hohe Lasten. Kombinierter Betrieb (elektrisch-verbrennungsmotorisch) sowie rein batteriebetriebenes Fahren möglich. Während Stop-and-go-Verkehr bleibt Verbrennungsmotor aus
    • Zweiter Modus: für Überlandfahrten
  • Plug-in-Hybrid (auch Steckdosenhybrid): Akkumulator kann sowohl über den Verbrennungsmotor als auch am Stromnetz geladen werden

Normen für Elektrofahrzeuge und Ladesysteme

ISO 19642-1:2019-01
Straßenfahrzeuge – Kraftfahrzeugleitungen
„Eine für alle“, neu seit 1/2019, global gültige Gesamtnorm für Fahrzeugleitungen

DIN EN ISO 15118 – 1:2019-08, EN ISO 15118 – 1:2019
Straßenfahrzeuge - Kommunikationsschnittstelle zwischen Fahrzeug und Ladestation

DIN EN ISO 17409:2017-07
Elektrisch angetriebene Straßenfahrzeuge - Anschluss an externe Stromversorgung – Sicherheitsanforderungen

DIN EN IEC 61851-1:2019-12
Konduktive Ladesysteme für Elektrofahrzeuge

DIN EN 62196-1:2015-06, IEC 62196
Stecker, Steckdosen, Fahrzeugkupplungen und Fahrzeugstecker – Konduktives Laden von Elektrofahrzeugen

DIN EN 62752:2017-04
Ladeleitungsintegrierte Steuer- und Schutzeinrichtung für die Ladebetriebsart 2 von Elektro-Straßenfahrzeugen

IEC 62893-1:2017
Charging cables for electric vehicles for rated voltages up to and including 0,6/1 kV

DIN EN 50620:2020-03
Kabel und Leitungen – Ladeleitung für Elektrofahrzeuge

Organisationen

Nationale Plattform für E-Mobilität

Bundesverband eMobilität
Ziel: Umstellung der Mobilität in Deutschland mit dem Einsatz Erneuerbarer Energien auf Elektromobilität

ZVEI
Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V.

CharIN (Charging Interface Initiative e. V.)
The CharIN Vision: Developing and establishing the Combined Charging System (CCS) as the global standard for charging battery powered electric vehicles

OPEN Alliance SIG (One Pair EtherNet Alliance Special Interest Group)
Offene non-profit Allianz von Zulieferern überwiegend der Automobil- und Technologie-Industrie. Ziel: weitreichende Einführung Ethernet-basierter Netzwerke als Standard für vernetzte Fahrzeug-Applikationen

AUTOSAR (AUTomotive Open System ARchitecture)
Weltweite Entwicklungspartnerschaft von Automobilherstellern, Zulieferern, Unternehmen aus der Elektronik-, Halbleiter- und Softwareindustrie, offene und standardisierte Softwarearchitektur für elektronische Steuergeräte (ECUs), (Kostenreduzierung, Qualitätsverbesserung, Wiederverwendbarkeit)

DKE Deutsche Kommission für Elektrotechnik
Kompetenzzentrum für elektrotechnische Normung in Deutschland

Ionity: Ladeinfrastruktur
Europaweit Einrichtung und Ausbau, „High Power Charging Network“, Joint Venture der OEMs

H2 Mobility GmbH & Co. KG
Verantwortlich für den flächendeckenden Aufbau einer Wasserstoff-Infrastruktur zur Versorgung von Pkw mit Brennstoffzellenantrieb in Deutschland

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