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neweddinger(R)

26.04.2015,
14:38
 

Bezugspotential beim Laden eines Elektroautos (Elektronik)

Hallo,

ich gehe davon aus, dass eine Ladesäule für ein Elektroauto mittels eines Gleichrichters mit Buck-Boost-Funktion aus Drehstrom dynamisch den Gleichstrom zum Laden formt. (beim Schnelladen mittels Gleichstrom)

Dieser Gleichstrom fließt via zweier Leitungen (positives und Masse-Potential) zur Fahrzeugbatterie bzw ab.
Wenn jetzt die Masse der Fahrzeugbatterie fest an die Masse der Elektronik im Auto und somit an die Karosserie angeschlossen ist (was nicht unüblich sein soll), schwimmt die Masse mehr oder minder mit der Spannung des Drehstromanschlusses.

Würde ich die Karosserie (leitend) berühren, würde die unweigerlich entstehende Potentialdifferenz Strom durch mich zur Erde fließen lassen und ich könnte sterben!

Wie verhindert man das? Oder verstehe ich etwas falsch?

Dank im Voraus für die vielen Antworten :)

Beste Grüße
Christof

Thomas Kuster(R)

27.04.2015,
13:27

@ neweddinger

Bezugspotential beim Laden eines Elektroautos

Hallo neweddinger

eines der Fahrzeuge ist ein 20-jähriger Horlacher mit nicht netzgetrenntem Ladegerät und ganz normalen 3-poligen Netzstecker. Das zweite Fahrzeug ist ein Mitsubishi i-miev mit CEE-Anschluss und einer chademo Schnelladebuchse.

Bei der CEE-Dose (5 polig) eilt der Erdanschluss vor und ist mit der Karossierie verbunden. Bei der Schnelladebuchse
sind 7 der isgesamt 10 Anschlüsse belegt, 2 dicke Anschlüsse für + und - sowie mindestens 3 für den CAN-Bus.

An der chademo Schnelladesäule fällt auf, dass immer nach dem Einstecken an der Ladesäule nach der Datenverbindungsaufnahme ein Isolationstest durchgeführt wird und erst wenn dieser bestanden ist beginnt die DC-Ladung. Daraus schliesse ich, dass auf einm Pol auch die Fahrzeugmasse geführt wird und zwischen den + und - Anschlüssen die Isolation zur Fahrzeugmasse überprüft wird.

Mit vielen freundlichen Grüssen Thomas

bigdie(R)

27.04.2015,
13:11

@ neweddinger

Bezugspotential beim Laden eines Elektroautos

» Hallo,
» ist das "immer" eine Einleitung für eine fundierte Aussage Deinerseits oder
» rein nach Bauchgefühl aus Erfahrung mit konventionellen Netzteilen
» gemeint.
» Ein Übertrager bringt ja immer zusätzliche Verluste und Gewicht mit und ist
» nicht zwingend notwendig...falls das Problem mit der galvanischen Trennung
» anders gelöst wird.
» Viele Grüße
» Christof
Da die Fahrzeugmasse auf - Pol der Batterie liegt, und die Fahrzeugmasse gleichzeitig mit dem Schutzleiter deiner Elektroanlage verbunden wird, wenn du lädst, muss es eine galv. Trennung geben, sonst fällt der FI-Schutzschalter.

neweddinger(R)

27.04.2015,
12:57

@ bigdie

Bezugspotential beim Laden eines Elektroautos

» Das Ladeteil hat immer eine galv. Trennung. dafür sorgt der Übertrager im
» Schaltnetzteil. Trotzdem wird vermutlich beim Standart-Ladestecker
» http://www.mennekes.de/index.php?id=elektromobilitaet_neu&tx_asimcommerce_pi1%5Bmapid_dummy_0%5D=2000001&tx_asimcommerce_pi1%5Bmapid_dummy_1%5D=2000001&tx_asimcommerce_pi1%5Bmapid%5D=0000000300033a4000030023%3A2
» ein PE mit drin sein, der deine Fahrzeugmasse auf Erdpotential der
» Elektroanlage holt.

Hallo,
ist das "immer" eine Einleitung für eine fundierte Aussage Deinerseits oder rein nach Bauchgefühl aus Erfahrung mit konventionellen Netzteilen gemeint.
Ein Übertrager bringt ja immer zusätzliche Verluste und Gewicht mit und ist nicht zwingend notwendig...falls das Problem mit der galvanischen Trennung anders gelöst wird.
Viele Grüße
Christof

neweddinger(R)

27.04.2015,
12:51

@ Thomas Kuster

Bezugspotential beim Laden eines Elektroautos

» Hallo Steffen
»
» » Jedenfalls geh ich erstmal davon aus, daß der Minuspol
» » geerdet ist.
»
» Ich besitze zwei Elektrofahrzeuge. Bei beiden ist der Minuspol der
» Hauptbatterie nicht mit Masse des Fahrzeugs verbunden, sondern isoliert
» ausgeführt. Im einen Fahrzeug sitzt ein galvanischer Wandler für die
» Erzeugung der 12V Bordspannung, im anderen ein galvanisch getrenntes
» Ladegerät und eine 12V Bordbatterie, ausgeführt als Pb-Akku. Bei beiden
» Fahrzeugen ist dann der Minuspol der Bordspsnnung mit der Karosserie
» verbunden.
»
» Mit vielen freundlichen Grüssen Thomas

Danke für diesen Einblick Thomas!
Jetzt kommen wir der Sache schon näher :)
Sind deine Autos Serienfahrzeuge mit CEE-Anschluss?
Besten Gruß
Christof

neweddinger(R)

27.04.2015,
12:47

@ Strippenzieher

Bezugspotential beim Laden eines Elektroautos

» » Jedenfalls geh ich erstmal davon aus, daß der Minuspol
» » geerdet ist.
»
» Da bin ich mir nicht sicher.
» Beim E-Gabelstapler sind Akku, Leistungselektronik, Motore
» potentialgetrennt - also isoliert vom Chassis. Steuerelektronik weiß ich
» nicht. Steuerspannung wird über SNT aus der Akkuspannung gewonnen (außer
» Oldtimer).

Na das hört sich ja nach einer wertvollen Info an! In den Fall wäre es ja dann durchaus vorstellbar, dass die Ladespannung mit der Netzspannung mitschwimmt. Während der Ladung könnte dann die konventionelle Autobatterie (wenn's die denn noch gibt) die Boardelektronik speisen...oder onboard über ein Netzteil :P
Was ist denn eigentlich ein SNT? Schaltnetzteil vielleicht?

Besten Gruß
Christof

neweddinger(R)

27.04.2015,
12:42

@ Steffen

Bezugspotential beim Laden eines Elektroautos

» » » » Das Auto hat ja keinen "Anschluss" an die Erde...
» » » Den kann man ihm ja problemlos
» » » über den Minuspol verpassen, wenn erforderlich.
» » »
» » » Gruß Steffen
» »
» » Hi Steffen,
» »
» » wenn man einen Trenntrafo benutzt, dann kann man dies bedenkenlos tun.
» Wird
» » kein Trenntrafo verwendet, dann geht's nicht ohne weiteres, weil dann
» » Ausgleichströme fließen würden... und genau hier liegt der Hund
» » begraben...
» » Naja, ein Kondensatornetzteil wird
» es ja sicher nicht sein.
»
» » Ich hatte die Überlegung, dass das Auto beim Laden die Batterie vom Rest
» » der Elektonik trennt (außer die Akku-Klimatisierung). Dann könnte diese
» » mitschwimmen wie sie will. Aber dafür wäre alles im Auto ohne Strom
» während
» » des Ladevorgangs...
» » Ist das vielleicht so bei Elektroautos?
»
» Kann ich mir erstmal nicht vorstellen
» Aber gut, das ist dein Thema, im
» Netz findet sich sicher einiges.
» Jedenfalls geh ich erstmal davon aus, daß der Minuspol
» geerdet ist.
» Das wäre aber nur so meine Logik.
»
» Gruß Steffen

Explizite Infos habe ich im Netz bisher nicht finden können. Deshalb ja hier meine Fragen :)
Dennoch Dank und Gruß
Christof

neweddinger(R)

27.04.2015,
12:40

@ A.

Bezugspotential beim Laden eines Elektroautos

» » » » Schaltnetzteile sind gänzlich ohne Trafowicklungen trotzdem
» galvanisch
» » » » getrennt, müssen sie auch.
» » »
» » » Hab ich dich da jetzt irgendwie nicht richtig verstanden?
» » »
» » » Gruß Andi
» »
» » Hi Andi,
» »
» » nen Trafo gibt's schon in konventionellen Schaltnetzteilen, nur keinen
» » "klassischen" auf 50Hz-Basis. Die Trafos sind meist hochfrequent
» betrieben
» » und deutlich Kompakter...wenn ich mich nicht gänzlich täusche.
» » Oder ein kleiner 1:1 Trafo mit Buckkonverter dahinter reicht auch aus...
» »
» » Gruß
» » Christof
»
» Moin Christof,
»
» das ist mir wohl bekannt. Es gibt aber auch Wandler in denen nur eine
» einfache Drossel werkelt. Da sind natürlich Ein- und Ausgang nicht
» galvanisch getrennt. Aber ich glaube nicht, dass HDT so eine Schaltung
» meinte.
»
» Zur Masseführung bei Elektroautos kann ich aber nichts sagen. Solche Autos
» habe ich bislang nur von weitem gesehen. :-)
»
» Gruß Andi

Sorry Andi,
wollte Dir keine Unwissenheit unterstellen, sondern selbst nur mit Halbwissen um mich werfen ;)
Ja schade! Mit den Elektroautos geht's mir wie Dir.
Gruß
Christof

Thomas Kuster(R)

27.04.2015,
12:13

@ Steffen

Bezugspotential beim Laden eines Elektroautos

Hallo Steffen

» Jedenfalls geh ich erstmal davon aus, daß der Minuspol
» geerdet ist.

Ich besitze zwei Elektrofahrzeuge. Bei beiden ist der Minuspol der Hauptbatterie nicht mit Masse des Fahrzeugs verbunden, sondern isoliert ausgeführt. Im einen Fahrzeug sitzt ein galvanischer Wandler für die Erzeugung der 12V Bordspannung, im anderen ein galvanisch getrenntes Ladegerät und eine 12V Bordbatterie, ausgeführt als Pb-Akku. Bei beiden Fahrzeugen ist dann der Minuspol der Bordspsnnung mit der Karosserie verbunden.

Mit vielen freundlichen Grüssen Thomas

bigdie(R)

27.04.2015,
12:05

@ Steffen

Bezugspotential beim Laden eines Elektroautos

Das Ladeteil hat immer eine galv. Trennung. dafür sorgt der Übertrager im Schaltnetzteil. Trotzdem wird vermutlich beim Standart-Ladestecker
http://www.mennekes.de/index.php?id=elektromobilitaet_neu&tx_asimcommerce_pi1%5Bmapid_dummy_0%5D=2000001&tx_asimcommerce_pi1%5Bmapid_dummy_1%5D=2000001&tx_asimcommerce_pi1%5Bmapid%5D=0000000300033a4000030023%3A2
ein PE mit drin sein, der deine Fahrzeugmasse auf Erdpotential der Elektroanlage holt.

Hartwig(R)

27.04.2015,
11:51

@ geralds

DieLadeStation - Mennekes

Hallo Gerald,
interessant, das sollte die Fragen von neweddinger eigentlich beantworten. Aus der Sicht des Netzes stellt das Auto also ein mobiles Ladegerät dar (nach Aussage der Präsentation zu den häufigsten Ladeverfahren). Aus den Skizzen ist auch zu entnehmen, dass es wohl stets das Bordnetz mit 12V geben wird und zusätzlich die deutlich höhere Spannung der Traktionsenergieversorgung. Ich könnte mir vorstellen, daß die Traktionsenergieversorgung vom Bordnetz galvanisch getrennt ist, d. h. vollkommen vom Chassis isoliert. Aber ich weiß nicht, was jetzt technisch dafür/dagegen spricht. Mit den erwähnten Schutzmaßnahmen (wie Du sagtest - voreilender Erdungsstift, Erdüberwachung, Fi etc.) sollte es da eigentlich keine Probleme mit dem Netzanschluss geben. Der Traktionsstromkreis braucht ja wohl keine galvanisch Verbindung zur "Aussenwelt".
Wir hatten hier vor einiger Zeit ja ein ähnliches Thema, damals ging es um einen Trafo für die Landstromverbindung bei Schiffen/Yachten. Aber nur ähnlich, da Schiffe naturgemäß eine bessere Erdung als ein KFZ haben ;-)

Grüsse
Hartwig

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
27.04.2015,
11:23

@ Hartwig

Ableitband unter dem Auto

» Hallo
» » » ...
» » » keinen derartigen Trafo besessen hat.
» » » Und wäre auch mit Trafo das Massepotetial des Autos gleich dem
» » » Erdpotential? Das Auto hat ja keinen "Anschluss" an die Erde...
» » »
» » »...
» »
» » ---
» » Hast schon mal unter das Auto geguckt?
»
» ja, schon öfter
» »
» » Richtiger Weise sollte unten ein leitendes Gummiband
» » montiert sein, von der Karosserie bis zum Boden reichen.
»
» kann, aber muss nicht! das ist heutzutage eher selten zu sehen!
»
» » -> Der "Blitzableiter", Potentialausgleich.
»
» aber nur für elektostatische Aufladungen, mit dem Begriff
» "Potentialausgleich" wäre ich hier vorsichtig.
» »
» » Hat das Fahrzeug dieses Band, dann bekommst auch keinen
» » Schlag, zumindest weniger, zB. Entladungsschlag.
»
» das stimmt so nicht ganz - Du kannst Dich nämlich selbst z.B. an den Sitzen
» aufladen, wenn dann Deine Schuhe gut isolieren, kannst Du dann trotzdem
» eine Entladung erzeugen, gerade weil das Auto über die Reifen ableitet
»
» » Wäre ja auch fatal bei Tankstellen, wenn es dauernd blitzt.
» »
» Da gibt es andere Schutzmaßnahmen; sich auf ein Erdungsband am Auto zu
» verlassen wäre fatal, keiner merkt, wenn das weggegammelt ist.
»
» » Sollte dein Auto das nicht haben, bitte nachrüsten,
» » oder Reifen nehmen, die ableiten können.
»
» Alle gegenwärtigen PKW-Markenreifen werden aus Gummimischungen hergestellt,
» die statische Aufladungen ableiten.
»
» (Irgendwo gab es mal einen Artikel der PTB zu dem Thema)
» »
» » Gerald
»
» Grüsse
» Hartwig
» » ---

---
Hallo Hartwig,

Genau da bin ich auch überzeugt, dass heute "alle" Reifen
ableiten, zumindest die Markenreifen würden das tun.
Ja, auf dieses Band kann und darf man sich nicht verlassen.
Ein kleiner Windzug reicht ja, um es anzuheben,
sodass ein Ableiten nicht mehr gewährleistet ist.
Mit den Sitzen, Aus/Einsteigen, es gäbe einiges mehr zu überblicken.
Ja, richtig. Würde man im Raum ableitende Matten reinlegen, an die
Karosserie anklemmen, wäre der Faradey Käfig hinfällig; eher echt fatal.

Ich habe dieses Seitenthema als Abrundungsgrenze zum
Hautthema mit eingeflochten, damit man auch daran denkt.

Die Stecker der E-Tankstelle haben den Erdanschluss vorauseilend,
sodass zuerst das Pot. ausgeglichen wird, dann erst die Power-Verbindung herstellen.


Grüße
Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

Hartwig(R)

27.04.2015,
10:54

@ geralds

Ableitband unter dem Auto

Hallo
» » ...
» » keinen derartigen Trafo besessen hat.
» » Und wäre auch mit Trafo das Massepotetial des Autos gleich dem
» » Erdpotential? Das Auto hat ja keinen "Anschluss" an die Erde...
» »
» »...
»
» ---
» Hast schon mal unter das Auto geguckt?

ja, schon öfter
»
» Richtiger Weise sollte unten ein leitendes Gummiband
» montiert sein, von der Karosserie bis zum Boden reichen.

kann, aber muss nicht! das ist heutzutage eher selten zu sehen!

» -> Der "Blitzableiter", Potentialausgleich.

aber nur für elektostatische Aufladungen, mit dem Begriff "Potentialausgleich" wäre ich hier vorsichtig.
»
» Hat das Fahrzeug dieses Band, dann bekommst auch keinen
» Schlag, zumindest weniger, zB. Entladungsschlag.

das stimmt so nicht ganz - Du kannst Dich nämlich selbst z.B. an den Sitzen aufladen, wenn dann Deine Schuhe gut isolieren, kannst Du dann trotzdem eine Entladung erzeugen, gerade weil das Auto über die Reifen ableitet

» Wäre ja auch fatal bei Tankstellen, wenn es dauernd blitzt.
»
Da gibt es andere Schutzmaßnahmen; sich auf ein Erdungsband am Auto zu verlassen wäre fatal, keiner merkt, wenn das weggegammelt ist.

» Sollte dein Auto das nicht haben, bitte nachrüsten,
» oder Reifen nehmen, die ableiten können.

Alle gegenwärtigen PKW-Markenreifen werden aus Gummimischungen hergestellt, die statische Aufladungen ableiten.

(Irgendwo gab es mal einen Artikel der PTB zu dem Thema)
»
» Gerald

Grüsse
Hartwig
» ---

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
27.04.2015,
10:51

@ neweddinger

DieLadeStation - Mennekes

Hi,

Hier wäre ein Power Point in der in groben Zügen erklärt wird, wie geladen wird.
http://www.dieladestation.de/

Auf der Webseite findest unten einen Button: "Grundlagenwissen".
Ab dem Kapitel 4 wird es technisch.

Grüße
Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
27.04.2015,
09:59
(editiert von geralds
am 27.04.2015 um 10:00)


@ neweddinger

Ableitband unter dem Auto

» ...
» keinen derartigen Trafo besessen hat.
» Und wäre auch mit Trafo das Massepotetial des Autos gleich dem
» Erdpotential? Das Auto hat ja keinen "Anschluss" an die Erde...
»
»...

---
Hast schon mal unter das Auto geguckt?

Richtiger Weise sollte unten ein leitendes Gummiband
montiert sein, von der Karosserie bis zum Boden reichen.
-> Der "Blitzableiter", Potentialausgleich.

Hat das Fahrzeug dieses Band, dann bekommst auch keinen
Schlag, zumindest weniger, zB. Entladungsschlag.
Wäre ja auch fatal bei Tankstellen, wenn es dauernd blitzt.

Sollte dein Auto das nicht haben, bitte nachrüsten,
oder Reifen nehmen, die ableiten können.

Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

A.(R)

27.04.2015,
09:56

@ neweddinger

Bezugspotential beim Laden eines Elektroautos

» » » Schaltnetzteile sind gänzlich ohne Trafowicklungen trotzdem galvanisch
» » » getrennt, müssen sie auch.
» »
» » Hab ich dich da jetzt irgendwie nicht richtig verstanden?
» »
» » Gruß Andi
»
» Hi Andi,
»
» nen Trafo gibt's schon in konventionellen Schaltnetzteilen, nur keinen
» "klassischen" auf 50Hz-Basis. Die Trafos sind meist hochfrequent betrieben
» und deutlich Kompakter...wenn ich mich nicht gänzlich täusche.
» Oder ein kleiner 1:1 Trafo mit Buckkonverter dahinter reicht auch aus...
»
» Gruß
» Christof

Moin Christof,

das ist mir wohl bekannt. Es gibt aber auch Wandler in denen nur eine einfache Drossel werkelt. Da sind natürlich Ein- und Ausgang nicht galvanisch getrennt. Aber ich glaube nicht, dass HDT so eine Schaltung meinte.

Zur Masseführung bei Elektroautos kann ich aber nichts sagen. Solche Autos habe ich bislang nur von weitem gesehen. :-)

Gruß Andi