110 V vs. 220 V: Was ist besser zum Laden von Elektrofahrzeugen geeignet?

Ist Ihnen schon einmal aufgefallen, dass 110 V und 220 V in den Parametern verschiedener Ladestationen für Elektrofahrzeuge vorkommen? Beide Lademethoden scheinen Elektrofahrzeuge zu laden, aber gibt es signifikante Unterschiede hinsichtlich Ladeeffizienz und Kosten? Dieser Artikel vergleicht die beiden Methoden und soll Ihnen bei der Auswahl von Ladegeräten mit unterschiedlichen Spannungen helfen.

Anders als in China beträgt die Netzspannung in amerikanischen Haushalten 110 V und 220 V. Manchmal kann es schwierig sein, die richtige Spannung zu finden. Die Wahl der richtigen Spannung hängt im Allgemeinen von den Haushaltsgeräten ab, die Sie betreiben möchten.

Der Ursprung von 110 V und 220 V

Das elektrische Licht wurde von Thomas Edison erfunden, dessen Elektrizitätsunternehmen damals die USA dominierte und die Effizienz der Glühbirne optimal nutzte. Unter Berücksichtigung des Leitungsverlusts von 10% beträgt die optimale Spannung im Wohnbereich 110 V.

In den Anfängen Chinas stammten viele unserer Industrietechnologien aus der Sowjetunion, daher wurden auch die Stromstandards von dort übernommen. 220 Volt gehörten natürlich zu diesen übernommenen Standards. Tesla erfand zwar den dreiphasigen 240-Volt-Wechselstrom, reduzierte die Spannung aber aus Sicherheitsgründen auf 110 Volt.

Der Hauptunterschied zwischen 110V und 220V:

Regionen:

110 V: Bezieht sich normalerweise auf einphasige 110-120 V (Nordamerika, Teile Japans usw.) bezieht sich auf 100 V-120 V

220 V: Bezieht sich normalerweise auf einphasige 220–240 V (Europa, die meisten Teile Asiens, Afrika)

Physikalische Essenz (unterschiedliche Spannungswerte):

 Dies bedeutet, dass ein 220-V-System bei gleichem Widerstand etwa die Hälfte des Stroms eines 110-V-Systems erzeugt.

Überweisungsanfrage:

Je höher der Strom, desto größer die vom Draht erzeugte Wärme (die erzeugte Wärme ist proportional zum Quadrat des Stroms). Daher ermöglicht 220 V die Verwendung von relativ dünnerem Kupfer für die Übertragung. Dies kann dazu beitragen, Kupfermaterialkosten zu sparen, den Verkabelungsraum zu reduzieren und Leitungsverluste (weniger Energieverschwendung) zu verringern, was insbesondere für die Stromübertragung über große Entfernungen oder für Hochleistungselektrogeräte von Vorteil ist.

Sicherheitsgrund:

Die Stärke des Stroms im menschlichen Körper und die Dauer des Stromflusses bestimmen den Grad der Schädigung der Person.

Die Sicherheitsspannung für den menschlichen Körper beträgt 36 V. Wird dieser Grenzwert überschritten, egal ob 110 V oder 220 V, ist dies für den Menschen tödlich. Ähnlich wie bei der Zollpolitik zwischen China und den USA ist Handel ab einer Spannung von 501 TP3T unmöglich. Auch bei einem Sturz aus einem Gebäude macht es keinen Unterschied, ob man aus dem 20. oder 30. Stock fällt.

Allerdings liegt bei 220 V/240 V eine höhere Spannung vor und die unter den gleichen Bedingungen verursachten Stromschlagverletzungen sind im Allgemeinen schwerwiegender und gefährlicher und führen eher zu Kammerflimmern.

In realen Szenarioanwendungen:

Spannungskompatibilität: Die meisten Geräte sind für den Betrieb nur innerhalb eines bestimmten Spannungsbereichs (auf dem Typenschild oder dem Stecker angegeben) ausgelegt.

Zunächst müssen Sie den Unterschied zwischen Elektrogeräten mit breiter Spannung und Elektrogeräten ohne breite Spannung verstehen.

Elektrogeräte mit breitem Spannungsbereich: Handy-/Laptop-Ladegeräte, Ladegeräte für Digitalkameras, Ladestationen für Elektrofahrzeuge, Ausgelegt für einen „breiten Spannungseingang“ (z. B. nominal 100–240 V, 50/60 Hz). Solche Geräte können sich automatisch an 110-V- und 220-V-Systeme anpassen und sind in der Regel mit einem einfachen Steckeradapter weltweit einsetzbar.

Beispielsweise gilt ein tragbares ANS-Ladegerät mit einer Nennspannung von 100–240 V und 50/60 Hz als elektrisches Gerät mit breiter Spannung, das sowohl für das Laden der Stufe 1 als auch der Stufe 2 verwendet werden kann. Sie benötigen einen Adapter wie NEMA 5-15 auf 14-50 oder 14-30. Dieser sollte dann mit verschiedenen Steckdosen kompatibel sein.

Elektrogeräte mit niedriger Spannung: altmodische Glühlampe, Bügeleisen, Wasserkocher, müssen passende Spannungen verwendet werden, sonst sind sperrige und teure Spannungswandler (Transformatoren) erforderlich

Kosten:

Bei 110-V-Systemen fallen im Allgemeinen höhere Verkabelungs- und Installationskosten an (dickere Kabel). Das 110-V-System hat eine höhere Stromstärke, daher sind Komponenten wie Leistungsschalter teurer.

110 V vs. 220 V: Welche einer ist besser zum Laden von Elektrofahrzeugen geeignet

Nachdem Sie den Unterschied zwischen den beiden Spannungen verstanden haben, welche ist zum Laden von Elektrofahrzeugen besser geeignet?

Ladegeschwindigkeit:

Beeinträchtigt das Laden mit unterschiedlichen Spannungen die Gesundheit der Autobatterie?

Wie bereits erwähnt, handelt es sich bei EV-Ladegeräten um elektrische Geräte mit einer Nennspannung von 100–240 V und 50/60 Hz, die das Elektrofahrzeug mit zwei Spannungsstufen laden können. Streng genommen beschädigen beide Lademethoden die Batterie nicht. Denn beide laden im Vergleich zum DC-Schnellladen langsam. Aus Sicherheitsgründen sind 110 V geeignet; für das relativ schnelle AC-Laden wählen Sie bitte 220 V.

Welches ist günstiger?

220 V, ganz klar. Die Stromkosten hängen von der verbrauchten Energie (Kilowattstunde kWh) ab, und Energie = Leistung x Zeit. Ein 1000-W-Gerät, egal ob mit 110 V oder 220 V betrieben, verbraucht 1 kWh pro Stunde, solange die Leistung 1000 W beträgt.

Die kürzere Ladezeit von 220 V bedeutet einen geringeren Energieverlust über das Kabel während des Ladevorgangs und spart so mehr Stromkosten.

Werden äußere Faktoren wie Fahrenheit die Ladegeschwindigkeit beeinflussen?

Niedrige Temperaturen beeinträchtigen die Ladegeschwindigkeit bei beiden, aufgrund der Länge der Ladezeit sind die Auswirkungen bei Stufe 1 jedoch schwerwiegender.

Das Laden mit 220 V kann eine höhere Leistung liefern und bei niedrigen Temperaturen Wärme erzeugen, sodass die Ladegeschwindigkeit besser aufrechterhalten werden kann.

Bei Verwendung einer 110-V-Steckdose ist die Ladegeschwindigkeit langsam und es geht mehr Wärme verloren, was zu einer stärkeren Auswirkung niedriger Temperaturen führt

110 V vs. 220 V: Was ist besser?

220 V sind in den meisten Fällen besser. In einigen Regionen können jedoch auch 110 V verwendet werden.

220 V Stufe 2 bietet eine schnellere Laderate, geringere Kosten und eine kürzere Ladezeit, was zu weniger Wärmeverlust führt. Darüber hinaus sind die Batterien von Elektrofahrzeugen mittlerweile größer, einige davon sind 100-Grad-Batterien, sodass das Laden mit Stufe 1 zu zeitaufwändig ist.

Wenn Sie jedoch nur einen kurzen täglichen Ablauf in Betracht ziehen und Ihnen lange Ladezeiten nichts ausmachen, ist das Laden der Stufe 1 auch eine gute Option mit Berücksichtigung der Sicherheit.