DC laadpaal

Op maandag 9 december 2024 21:27:37 schreef pol_b:
Dus waarom niet gewoon ontwikkelen op DC laden, en vooral bij off-grid ?

De nadelen wegen gewoonweg niet op tegen de voordelen.

1) Duurder. Het idee achter die AC-lader in het voertuig is dat je overal kan opladen, ook bij tante Terry in een gewoon stopcontact. Die beslissing was m.i. essentieel om de drempel om naar EV om te schakelen zo laag mogelijk te houden. Wil je ook nog DC-laden dan is dat nog een bijkomende kost voor een externe thuislader. Makkelijk een paar duizend € als je het mij vraagt.

2) Gevaarlijker. Zo’n hoge DC-spanningen thuis? Vroeg of laat gaan daar ongelukken mee gebeuren.

3) Zelfs als je DC, zoals PV-panelen ter beschikking hebt, is dit zelden een passende spanning. Je zit dus nog steeds met een omvormer (of transformator voor die Latijn beheersen ). Waarom dan niet gewoon de bestaande gebruiken die al op je PV-installatie zit. Dat off-grid is immers te marginaal.

4) Wat is het effect van dat constant in- en uitschakelen van de laadcyclus op de batterij bij off-grid? Zou mij niet verbazen dat dit een negatief effect heeft op de levensduur van de batterij.

Op maandag 9 december 2024 23:48:28 schreef henri62:
DC laders kunnen afhankelijk van model merk etc, van 150-1000V leveren.
Vermogens van 9 kW tot wel 1 MW.

Vrachtauto's/bussen hebben meestal een spanning nodig van zo'n 730-760V afhankelijk van de laadtoestand. Dit ook ivm met de grote vermogens omdat anders kabels te dik worden. Een beetje snellader doet al snel minimaal 150 kW tot 450 kW.
Bijvoorbeeld op de BUS depots bij schiphol (P5x) staan laders van 450 kW en een hele zwik kleinere van 30kW voor loadbalancing s'nachts als de bussen niet rijden.

.

ik weet wel dat in eindhoven nog ruim voor de nieuwe E bussen kwamen al een 25KV verbinding werd gelegd vanaf het verdeel station aan het kanaal naar de remise waar de bussen worden opgeladen. dat vermogen is echt wel nodig, laden gaat in de nacht.

Natuurlijk heb je een omvormer nodig.
Alleen is DC op de juiste DC spanning brengen eenvoudiger en efficiënter dan gebruik te maken van een AC naar DC omvormer in de auto.

Ik bedoel ook niet dat dit wonderen moet verrichten en meer moet geven dan zonnepanelen aankunnen.
Ik bedoel dat het minder complex en verlieslatend zou moeten zijn de juiste DC spanning aan te leveren en het beschikbare vermogen,dan AC aan te leveren, die naar de omvormer in de auto moet net omdat je de AC-DC omvormer kan vermijden, en ook de omvormer na de zonnepanelen.
AC laden op 11 kW duurt meer dan 8 u.
DC op 45 kW iets meer dan een uur, maar ok, dat is van 10 tot 80%
Ook volgens dat onderzoek is er flinke tijdswinst op DC.

Op dinsdag 10 december 2024 09:41:19 schreef pol_b:
Natuurlijk heb je een omvormer nodig.
Alleen is DC op de juiste DC spanning brengen eenvoudiger en efficiënter dan gebruik te maken van een AC naar DC omvormer in de auto.

Ik bedoel ook niet dat dit wonderen moet verrichten en meer moet geven dan zonnepanelen aankunnen.
Ik bedoel dat het minder complex en verlieslatend zou moeten zijn de juiste DC spanning aan te leveren en het beschikbare vermogen,dan AC aan te leveren, die naar de omvormer in de auto moet net omdat je de AC-DC omvormer kan vermijden, en ook de omvormer na de zonnepanelen.
AC laden op 11 kW duurt meer dan 8 u.
DC op 45 kW iets meer dan een uur, maar ok, dat is van 10 tot 80%
Ook volgens dat onderzoek is er flinke tijdswinst op DC.

Ik begrijp niet goed waar je naartoe wil. Een DCDC omvormer is zoals al gezegd in principe een DC-AC-DC omvormer, net zoals je AC omvormer doet alleen zit je stekker op een andere plaats.

Verder zeg je: een 11 kW AC omvormer is trager dan een 45 kW DC omvormer. Ja dat is niet onlogisch. Een 45 kW AC omvormer is ook sneller dan een 11 kW AC omvormer.

Kan je niet eens een link posten naar dat doctoraat?

Op dinsdag 10 december 2024 09:41:19 schreef pol_b:
Natuurlijk heb je een omvormer nodig.
Alleen is DC op de juiste DC spanning brengen eenvoudiger en efficiënter dan gebruik te maken van een AC naar DC omvormer in de auto.

Nee. Een AC naar DC omvormer is een redelijk eenvoudig apparaat: Je hebt vier diodes om de AC gelijk te richten. Daarna heb je DC die je met een DCDC converter naar de juiste spanning brengt.

Het enige verschil tussen een DCDC en een ACDC converter is de diodebrug aan de ingang. (en evt een condensator er over).

Stel jij werkt bij een autobedrijf dat net z'n eerste EV heeft ontworpen. Dan komt je baas naar je toe en zegt: Ohja, we zijn de AC lader vergeten die in de auto moet. Alleen... Geen plek voor, en geen budget. Verzin een truuk.

Je /hebt/ een auto met een BLDC motor, motor controller, accu, maar er moet nog "even" een 11kW 230V->accu lader bij. Verzin een list.

Die motor controller is drie halve-H bruggen met aan de top een verbinding naar de accu.

De DCDC converter om van gelijkgerichte AC de accuspanning te maken bevat een halve-H brug met aan de top een verbinding naar de acccu.

De DCDC converter heeft daar een grote spoel aan hangen.
De motorcontroller heef daar een spoel van de motor aan hangen.

Als je de motorspoel en een halve-H van de motorcontroller leent heb je ineens de dure onderdelen van de ACDC converter niet meer nodig. Bovendien zijn die "nogal oversized": Efficienter als wanneer je op je budget moet letten en losse onderdelen moet kopen.

Een DCDC converter "standaard" op 90% efficientie inschatten is een prima schatting. Maar ik denk dat je makkelijk dichter bij de zonnepanelenomvormer efficientie van 98 of 99% zit.

Op dinsdag 10 december 2024 09:41:19 schreef pol_b:

Alleen is DC op de juiste DC spanning brengen eenvoudiger en efficiënter dan gebruik te maken van een AC naar DC omvormer in de auto.

Ik bedoel dat het minder complex en verlieslatend zou moeten zijn de juiste DC spanning aan te leveren en het beschikbare vermogen,dan AC aan te leveren, die naar de omvormer in de auto moet net omdat je de AC-DC omvormer kan vermijden, en ook de omvormer na de zonnepanelen.
AC laden op 11 kW duurt meer dan 8 u.
DC op 45 kW iets meer dan een uur, maar ok, dat is van 10 tot 80%
Ook volgens dat onderzoek is er flinke tijdswinst op DC.

verliezen heb je altijd.
als je van AC naar DC gaat, zit de correcte lader in de auto en die zal gebouwd zijn om efficient de accu op te laden. verliezen heb je altijd.

een lader van DC/DC, die krijgt ook zijn spanning van ergerns en die zal niet de spanning zijn die de auto vraagt. dus ook hier in de paal zit een ovmormer die van DC naar DC gaaat (met tussenstap naar AC) om de auto correct op te laden.
de verliezen zijn er ALTIJD.

was TS bedoeld is dat hij alle energie in de auto wil en niet een deel in warmte. maar die omzettingsverliezen zijn er altijd.
ik heb er al eens naar gekeken en die verliezen zijn best groot.
9-11% is normaal. dat wil dus ook zeggen dat je met 11KW te laden dus 1KW aan warmte weg gooit.
8uur laden waarbij je 1KW weggooid in de lader, ben je 8KWh kwijt. dat is veel.

maar dat is niet veel beter met snelladers. een 50kW snellader die aan 91% efficientie draait, die gooit ook 4,5KW weg in omzettingsverliezen.

het opladen van een accu, daar moet je ook meer energie insteken, dan je eruit zal halen.
over het net verlies je ook nog wel wat energie, uiteindelijk zijn ze allemaal ook zo proper niet, die EV's

de ZOE had zelf op sommige laadfunctie een efficentie van minder dan 70%
https://canze.fisch.lu/2020/07/07/charger-efficiency/
https://pushevs.com/2016/12/17/renault-zoe-charging-time-efficiency/

in de specs van EV's zie je wel allemaal hoe efficient en zuinig zo een EV wel is, maar als je het totaal plaatje bekijken hoeveel energie er je moet insteken en hoever je maar raakt, is het toch een ander verhaal

Verliezen heb je tweemaal. Dat is het punt.
Je hebt verlies door de DC-AC omvormer na de PV panelen, om dan wer het verlies te hebben door de omvormer AC-DC in de auto.

Hier is de thesis.
https://repository.tudelft.nl/record/uuid:dec62be4-d7cb-4345-a8ae-6515…

Kwstie van efficientie omdat het in de auto zit, daar ben ik het niet mee eens.
DC laders laden alle types EV, en die doen dat net zo efficient mogelijk.

Vraag is dus, hoe zorg ik dat er zo goed mogelijk de juiste laadspanning en -stroom aangeleverd wordt zonder nutteloze omzettingen te moeten doen.

Betreffende het verschil AC en DC laden:
Natuurlijk is 47 KW geen 11 KW. Als je de tijd bekijkt die bij 47KW 230 KM/U is en bij 11KW 48 km/U, dat is wel een verschil.

Dan kom ik aan 205 km/u bij AC laden met 47 KW vermogen tov 230 km/U bij DC.

Op dinsdag 10 december 2024 09:41:19 schreef pol_b:
AC laden op 11 kW duurt meer dan 8 u.
DC op 45 kW iets meer dan een uur, maar ok

Dat noemt men boerenbedrog.

Als een EV met 11kW AC 8 uur duurt, dan duurt opladen van datzelfde voertuig met 45kW DC 11/45x8 = 2 uur.

Op dinsdag 10 december 2024 11:14:13 schreef pol_b:
Betreffende het verschil AC en DC laden:
Natuurlijk is 47 KW geen 11 KW. Als je de tijd bekijkt die bij 47KW 230 KM/U is en bij 11KW 48 km/U, dat is wel een verschil.

Jij praat jezelf onwaarheden aan.

Ik gebruik de data die op de ev database staat. Daar staan de laadtijden bij, in dit voorbeeld de ID.40.
En die laatste (DC) is gestaafd met de grafiek van fastned.
En dan zie je toch een verschil in laadtijden, in verhouding, tussen AC en DC.
Als je denkt dat het boerenbedrog is, dan zou ik eens bij VW aankloppen.

Op dinsdag 10 december 2024 11:23:11 schreef pol_b:
Als je denkt dat het boerenbedrog is, dan zou ik eens bij VW aankloppen.

Waar is de VW link waar eenzelfde voertuig met 4 keer meer vermogen 8 keer sneller oplaadt?

Geloof me, daar zijn hier velen in geïnteresseerd.

Dat heb ik niet geschreven hé.

Maar hier is de link:
https://ev-database.org/nl/auto/1494/Volkswagen-ID4-GTX

VW schrijft iets heel anders

AC Thuisladen 77kWh aan 11kW = 7u. VW zegt 8u15, verliezen en andere oorzaken natuurlijk
DC snelladen 77kWh aan 175kW = 0,44u of 26min. VW zegt 30min

En daar klopt het plaatje natuurlijk wel. 11/175x8 = 0,5u

Je neemt 175 KW.
Als je de grafiek bekijkt dan zie je dat het vermogen na 25% beperkt wordt.
Die daling heb je niet bij een 47KW.

Gezien de AC beperkt is tot 11 KW door de omvormer in de auto, waarom neem je dan 175 KW en niet die 47 KW ?

Je gaat thuis niet laden aan 175 KW, wel iets onder de 50 KW.

50kW? Dat zijn 3 huisaansluitingen

Maakt niet uit hoeveel. Maar de grafiek toont een vlakke lijn bij die 50KW.
Je kan er dus van uit gaan dat dat bij een lager vermogen ook zo is.

Ik verwacht aan de plaatjes zo te zien ook dat je
11kW ingangsstroom naar de lader toe
Aan het vergelijken bent met
47kW laadstroom accu's

En dat je ze dus ook niet zomaar 1:1 mag doorrekenen

Je rekent nu met 4x een ac>dc verlies
T.o.v. een dc lader met een rendement van 100%
En een 0..100% tov een 10..80%
Appel en peren

Ik wil best die 11KW AC vergelijken met 11KW DC. Weet je meteen hoeveel efficiënter het is.

Op dinsdag 10 december 2024 11:51:10 schreef pol_b:
Je neemt 175 KW.
Als je de grafiek bekijkt dan zie je dat het vermogen na 25% beperkt wordt.
Die daling heb je niet bij een 47KW.

die daling heb je idd niet op die grafiek, maar er staan ook geen tijden bij.
je zal niet mogen blijven laden met 175kW of die kan het vermogen niet blijven leveren op hogere spanning.

een 600V li-ion is bv leeg op 450V en volgeladen op 600V
stel nu om 300A te laden lopen moet je de accu 100V hoger geven.
accu op 450V, dan bied je 550V aan op 300A = 199kW, dus teveel, dus begrens je op 540V en 300A (162kW).
accu op 500V, dan bied je 600V aan op 290A = 174kW
accu op 550V, dan bied je 600V aan op 250A = 150kW (je kan niet boven de 600V dus stroom neemt af)
accu op 570V, dan bied je 600V aan op 100A = 60kW
doordat je niet veel hoger in spanning kan, limiteerd de stroom zichzelf. het kan goed zijn dat een 50kW lader dat niet heeft.

voorbeeld:
een 45kW lader werkt op 90A. die kan bv lopen als je 30V hoger zit.
als de accu 450V is, bied je 480V aan op 94A = 45KW
is de accu 500V, dan bied je 530V aan op 85A = 45KW
is de accu 550V, dan bied je 580V aan op 77A = 45kW
is de accu 570V, dan bied je 600V aan op 75A = 45kW
heel de lijn heb je 45kW omdat je in staat bent om de hogere spanning EN de bijhorende stroom te leveren.
die 175kW lader kan die 175kW niet blijven leveren omdat die de spanning niet hoog genoeg mag maken om de bijhorende stroom te kunnen leveren

Appels met peren vergelijken?

Laden met 11kW duurt 8 uur voor 0% tot 100% volle batterij.
Maar het laden van de laatste 20% gaat altijd veel trager omdat de batterijen veel minder stroom opnemen als ze bijna vol zijn. Dus de helft van de tijd haal je die 11KW niet.

Laden met 115 KW : 30 minuten van 0 to 80%. Dus hier wordt de laatste (trage) 20% voor het gemak maar even weggelaten. Logisch dat het dan sneller gaat.

Volle batterij is 77KWh.

8 uur 11KW is 88 KWh. Maar in werkelijkheid haal je die 11kW maar een deel van de tijd.

30 minuten 115KW is 57.5 KWh.
80% van 77KWh is 61.6 KWh. Dus dan heb je minder dan 80% geladen.

Dus pure marketing. Al geeft het wel aan dat je met 11KW thuis kunt laden als je de tijd hebt, en dat je met 30 minuten aan de snellader weer een heel eind kunt rijden.

Maar het verschil heeft niks te maken met AC of DC.

Op dinsdag 10 december 2024 12:09:45 schreef pol_b:
Ik wil best die 11KW AC vergelijken met 11KW DC. Weet je meteen hoeveel efficiënter het is.

Ja die is altijd efficienter, het hele dc lader rendement ligt buiten de auto en staan niet in deze cijfers

Dat is een punt.
Laat ons die 10 tot 87% nemen, vlakke laadlijn.
Dan neem ik mijn vorige berekening en ik neem 77% van de 8h15".
77% van de tijd is dat 381,15 min. laadtijd (10 tot 87%).
Bij DC is dat 72 min bij 47 KW, dat zou dan 307 min zijn bij 11 KW.
Als het een vlakke lijn is voor die 10%.

Je moet dan inderdaad rekening houden met een verlies van de DC-DC omvormer.
Maar met AC laden heb je het verlies van 2 omvormers.

[Bericht gewijzigd door pol_b op dinsdag 10 december 2024 12:31:39 (18%)

Op dinsdag 10 december 2024 12:11:26 schreef deKees:
[...] Dus de helft van de tijd haal je die 11KW niet.

[...] in werkelijkheid haal je die 11kW maar een deel van de tijd.

Als je een energiemonitor hebt, kun je mooi bekijken hoe het laadverloop is.
Bij mij valt het wel mee geloof ik; ik zie altijd zoiets (totaal verbruik in huis):

Hier is de thesis.
https://repository.tudelft.nl/record/uuid:dec62be4-d7cb-4345-a8ae-6515…

De ontworpen PV-omvormer heeft een hogere piek-efficiëntie (95.2% voor
PV->EV, 95.4% voor AC Grid->EV, 96.4% voor PV->AC Grid) en hogere deellast-
efficiëntie dan gebruikelijke laders. Ondanks de bi-directionele vermogensrichting, is
de vermogensdichtheid van de omvormer 396 Watt per liter, wat ongeveer drie keer
zoveel is als bij een gebruikelijke omvormer gebaseerd op Silicium IGBT's. De lader is
compatibel met de CHAdeMO en CCS EV standaard en met de corresponderende
normen voor EMI en netaansluiting. Testen met de CHAdeMO-compatibele Nissan
Leaf EV zijn succesvol uitgevoerd, waarbij het voertuig geladen is vanuit de
zonnepanelen en er vermogen aan het AC-net is teruggeleverd via het Vehicle2Grid-
principe.

Ik denk dat het heel lang kan duren voordat je dit terugeverdiend hebt, maar het bespaart je misschien een paar procent op de laadtijd als je van hetzelfde vermogen aan de input uitgaat.

Anders wordt het als je V2X wil gaan toepassen icm een dynamisch energiecontract. De meeste auto's kunnen het niet zelf, maar met een externe omvormer zoals deze zou dat interessant kunnen worden, ook (of juist?) zonder zonnepanelen.

De thesis ziet er niet slecht uit (al doe de auteur wel érg veel aan zelf-citaties).
Zelfs al zou je niets met EV doen, dan nog is het interessante kost over zonnepanelen.

Maar de openingspost van deze thread heeft mij op het verkeerde been gezet. Ook onze Tamil doctorandus gebruikt gewoon omvormers in zijn ontwerp.