Vanuit technisch oogpunt worden de oplaadsystemen van de elektrische voertuigen, volgens de literatuur, in categorieën ingedeeld volgens een aantal criteria. Deze indeling wordt in het algemeen gebruikt in de sector van de elektrische voertuigen. Wat de terminologie betreft, kan de indeling voor een zekere verwarring zorgen, met name tussen de aanduiding "type" en "modus".
Oplaadsnelheid
Het oplaadtype hangt vooral af van het laadvermogen. De indelingen met betrekking tot het oplaadtype volgen geen strikte regels of normen. Wij geven hier de meest gebruikte indeling.
| Oplaadsnelheid | Beschrijving | Toepassing |
|---|---|---|
| Standaard opladen | Het oplaadvermogen bedraagt 2 kW (8 A -230 VAC) voor langzaam laden en 3 kW (16 A - 230 VAC) voor normaal laden met eenfasige wisselstroom. Dit vermogen stemt overeen met het beschikbare vermogen voor huishoudelijk gebruik zonder aanpassing aan het elektriciteitsnet. Het laden gebeurt met eenfasige wisselstroom. |
Dit oplaadtype is aangepast aan de lange onderbrekingen in het gebruik van het voertuig en stemt dus overeen met het opladen van het voertuig thuis gedurende de nacht of op de werkplaats overdag. Dit oplaadtype wordt echter ook gebruikt in tal van andere gevallen (parking van de supermarkt, gemeenschappelijke parking van gebouwen, ...) en is het meest gangbare oplaadtype buiten publiek toegankelijke oplaadpunten dankzij het uitvoeringsgemak en de lage kostprijs. |
| Snel opladen |
> 22kW et < 350 kW Alleen beschikbaar in gelijkstroom. |
Er dient voorrang te worden gegeven aan snelladen voor de installaties op de parkings van supermarkten, openbare parkings, ... Dat wil zeggen wanneer het parkeren bij benadering een halfuur tot twee uur duurt en het dus aangewezen is om meer vermogen te voorzien dan wanneer het voertuig een (halve) dag stilstaat. |
| Ultrasnel opladen |
≥ 350 kW Deze manier van opladen maakt het door zijn hoge vermogen mogelijk om de laadtijd van elektrische voertuigen aanzienlijk te verkorten. |
Ultrasnel opladen wordt ontwikkeld langs de verkeersaders, naar het voorbeeld van de traditionele tankstations, zodat het voertuig onmiddellijk kan worden opgeladen. |
Berekening van de oplaadtijd van een elektrische auto
De oplaadtijd van een elektrische auto hangt af van twee hoofdparameters:
Het oplaadvermogen in kW
De capaciteit van de batterij van de auto in kWh
De oplaadtijd wordt berekend door de capaciteit van de batterij te delen door het oplaadvermogen:
Oplaadtijd (h) = Capaciteit (kWh) / Vermogen (kW)
Opgelet: deze formule houdt geen rekening met de reële oplaadcurven, maar maakt niettemin een goede schatting mogelijk.
De onderstaande tabel bevat een schatting van de volledige oplaadtijd voor een auto met een capaciteit van 50kWh en voor meerdere oplaadvermogens. Houd er rekening mee dat hoe meer de batterij is ontladen, hoe hoger het oplaadvermogen kan zijn. Aan het begin van het laden kan de accu dus het maximale vermogen van het laadpunt ontvangen, maar dit vermogen zal afnemen naarmate de accu "voller" is(meestal vanaf 80% lading).
| Vermogen | 2 kW | 3 kW | 11 kW | 22 kW | 50 kW |
| Oplaadtijden | ± 24 u | ± 16 u | ± 5 u | ± 2 u | ± 1 u |
Grondbeginselen van elektriciteit
Elektriciteit is het resultaat van de verplaatsing van geladen deeltjes binnen een 'geleider' en onder invloed van een potentiaalverschil.
Elektrische stroom: karakteriseert de verplaatsing van de geladen deeltjes; wordt uitgedrukt in ampère (A).
Elektrische spanning: karakteriseert het potentiaalverschil; wordt uitgedrukt in volt (V).
Elektrisch vermogen: karakteriseert de energie die per tijdseenheid door het systeem wordt overgebracht. Het elektrisch vermogen wordt uitgedrukt in watt (W) en wordt verkregen door het product te maken van de stroom en de spanning.
Driefasig/eenfasig systeem: het driefasige elektrische systeem bestaat uit drie sinusstromen met dezelfde frequentie (50 Hz in België) en dezelfde amplitude, die onderling in fase zijn verschoven. Een driefasige werking biedt een zeker aantal voordelen in vergelijking met de eenfasige toestand, onder meer op het gebied van rendement in de alternatoren.
Wisselstroom (VAC) / gelijkstroom (VDC): wisselstroom werkt op basis van een sinusoïdaal regime, dat wil zeggen op basis van een periodiek wisselende stroomrichting. . Gelijkstroom, zoals de naam aangeeft, heeft een constante stroomrichting. Batterijen werken op gelijkstroom, het distributienet op wisselstroom. Met een 'alternator', een omzettingsapparaat, kan wisselstroom worden omgezet in gelijkstroom. Het apparaat dat het tegenovergestelde doet heet een 'omvormer'.
Goed om weten: het netwerk in België werkt over het algemeen op enkelfasig alternerend 230 VAC, voornamelijk in de grote steden met oudere netwerken. Qua bekabeling is het Brusselse network dus voornamelijk voorzien voor 230 VAC. De rest van het netwerk werkt op 400 VAC en wordt geleidelijk uitgebreid door Sibelga. In de industrie of voor apparaten met een hoog vermogen is het systeem over het algemeen driefasig alternerend bij 400 VAC.
Oplaadmodi
De oplaadmodus hangt af van het type verbinding tussen de elektrische voeding en de elektrische auto (stekkers, stopcontacten, kabel en assemblage). Volgens norm IEC62196 dienen vier modi beschouwd te worden.
|
Modus 1: stekker voor thuisgebruik
 |
Het voertuig wordt rechtstreeks aangesloten op het elektriciteitsnet door middel van een klassiek stopcontact. Er is geen communicatie tussen de auto en het oplaadsysteem. Deze modus heeft geen beveiligingssysteem. Het stopcontact zal 16 u lang een vermogen van 3 kW afgeven, en daarbij een gevaarlijke oververhitting met zich meebrengen. Deze modus is enkel te gebruiken in uiterste noodzaak en is verboden in parkings onderworpen aan milieuvergunningen (vanaf 10 plaatsen). |
|---|---|
|
Modus 2: stekker voor thuisgebruik met in de kabel ingebouwde beveiligingsinrichting
 |
Het voertuig wordt rechtstreeks aangesloten op het elektriciteitsnet door middel van een klassiek stopcontact, maar in de oplaadkabel is een basiscontrole- en beveiligingssysteem geïntegreerd. Er is geen communicatie tussen het oplaadsysteem en de auto. Het beveiligingssysteem zal de laadsterkte beperken. Deze modus wordt niet aanbevolen voor frequent opladen, tenzij u een speciaal circuit heeft. |
|
Modus 3: oplaadpunt
 |
Het voertuig wordt aangesloten op een specifiek oplaadpunt voor het opladen van elektrische voertuigen. Het oplaadpunt is uitgerust met een geïntegreerd controlesysteem. Er is communicatie mogelijk tussen de auto en het oplaadpunt, waardoor het systeem efficiënt kan worden beheerd. Er moet een specifiek stopcontact worden gebruikt. Deze modus wordt aanbevolen om een voertuig frequent op te laden, en is de meest gangbare modus. |
|
Modus 4: oplaadpunt met gelijkstroom
 |
Het voertuig wordt aangesloten op een specifiek oplaadpunt dat met gelijkstroom werkt. De kabel wordt op het oplaadpunt bevestigd. Het oplaadpunt is uitgerust met een geïntegreerd controlesysteem. Er moet een specifiek stopcontact worden gebruikt. Deze vorm of opladen is verboden in overdekte parkings. |
Types infrastructuur
Het type infrastructuur hangt af van de vorm en de montage van het oplaadpunt.
Een oplaadpunt dat aan een wand wordt geïnstalleerd wordt over het algemeen een "wallbox" genoemd. Een vrijstaand oplaadpunt wordt een "laadstation" genoemd.
De oplaadpunten kunnen ook in de architectuur zijn geïntegreerd.
De keuze van het type infrastructuur hangt vanzelfsprekend af van de locatie (aanwezigheid van muren, ...) en van de kostprijs.
Types stekker
Er worden vier types stekker gebruikt. Hieronder vindt u een vergelijkende tabel terug met de details van elk van de stekkers. Opgelet, er moet een onderscheid worden gemaakt tussen de twee aansluitkanten: de kant van het oplaadpunt (infrastructuur) en de kant van de auto.
Kant oplaadpunt (infrastructuur)
| Type stekker | Type E of "voor thuisgebruik" | Type 2 of "Mennekes" | |
|---|---|---|---|
| Afbeelding |
 |
 |
|
| Max. spanning | 230 V AC | 500 V AC | |
| Fase | Eenfasig | Eenfasig | Driefasig |
| Max. stroom | 8 A | 70 A | 63 A |
| DC/AC | AC | AC | |
| Max. vermogen | 2 kVA | 35 kVA | 54 kVA |
| Aantal pennen | 3 | 7 | |
Kant voertuig
| Types stekker | Type 2 of "Mennekes" | Type 4 of "CHAdeMO" | Type "Combo" | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Afbeelding |
|
 |
 |
|||
| Max. spanning | 500 V AC | 500 V DC | 500 V | |||
| Fase | Eenfasig | Driefasig | DC | Eenfasig | Driefasig | |
| Max. stroom | 70 A | 63 A | 125 A | 70 A | 63 A | 125 A |
| DC/AC | AC | DC | AC | AC | DC | |
| Max. vermogen | 35 kVA | 54 kVA | 62 kVA | 35 kVA | 54 kVA | 62 kVA |
| Aantal pennen | 7 | 4 | 7 | 7 | 2 | |
Type toegang tot de lading
Er bestaan een aantal mogelijkheden voor toegang tot de lading.
Voor openbare laadpunten schrijft de Europese wetgeving voor dat het altijd mogelijk moet zijn om ad hoc te betalen voor laden, dus zonder contract met een mobiliteitsdienstverlener (MSP).
|
Type toegang |
Beschrijving |
Toepassing |
|---|---|---|
|
Geen identificatie / vrije toegang |
De toegang is vrij en vereist geen specifieke middelen. De gebruiker sluit zijn auto gewoon aan op het oplaadpunt. |
Thuisgebruik |
|
Contactloze badge (RFID - radio frequency identification) |
De toegang is niet vrij en vereist identificatie door middel van een RFID-badge. |
Openbaar of collectief gebruik waarvoor een contract met een MSP vereist is |
|
Smartphone |
Toegang tot opladen gebeurt via aanvraagop een smartphone met een QR-code of per sms. |
Openbaar of gemeenschappelijk gebruik |
Communicatie
Het oplaadsysteem kan al dan niet zijn uitgerust met een communicatiesysteem.
|
Type communicatie |
Beschrijving |
Toepassing |
|---|---|---|
|
Geen communicatie |
Het oplaadpunt communiceert in het geheel niets bij gebruik. Er zijn eenvoudige controlelampjes aanwezig voor de basisfuncties. |
Thuis-, openbaar of gemeenschappelijk gebruik zonder beheersysteem |
|
Plaatselijke communicatie |
Het oplaadpunt communiceert met de gebruiker via een klein scherm dat in het oplaadpunt is geïntegreerd. De informatie is eenvoudig: verbruik, bedrijfsuren, ... |
Thuis-, openbaar of gemeenschappelijk gebruik zonder beheersysteem |
|
Verbonden |
Het oplaadpunt deelt alle informatiemet het netwerk door middel van een ethernet- of draadloze verbinding. De informatie is vollediger: gebruikers, verbruik, identificatie van de auto, bedrijfsuren, onderhoud, ... |
Thuis-, openbaar of gemeenschappelijk gebruik met beheersysteem |
Meer informatie is beschikbaar op de website electrify.brussels | Een laadpaal plaatsen en in de gidsen die beschikbaar zijn voor particulieren, appartementsgebouwen en bedrijven.
Samenvatting van de mogelijkheden
Hieronder vindt u een tabel terug met een samenvatting van alle mogelijkheden met betrekking tot het oplaadtype (snelheid), de modus en de stekker.
Sommige van deze oplaadmethoden zijn in bepaalde configuraties verboden. Kabels die zijn aangesloten op huishoudelijke stopcontacten raken inderdaad sneller oververhit. Bovendien zorgt een speciaal voor het opladen bestemd circuit ervoor dat de aansluiting geschikt is en dat een speciale stroomonderbreker de installatie beschermt in geval van overspanning. Modus 1 en modus 2 zonder eigen circuit moeten dus ten zeerste afgeraden worden en zijn zelfs verboden in parkeergarages met meer dan 10 plaatsen.
|
Laadtypes/modi |
Modus 1: stekker voor thuisgebruik |
Modus 2: stekker voor thuisgebruik met in de kabel ingebouwde beveiligingsinrichting |
Modus 3: oplaadpunt |
Modus 4: oplaadpunt met gelijkstroom |
|---|---|---|---|---|
|
Standaardopladen |
Kant voertuig: stekker type 2 Kant elektriciteitsnet: stekker voor thuisgebruik |
Kant voertuig: stekker type 2 Kant elektriciteitsnet: stekker voor thuisgebruik |
Kant voertuig: stekker type 2 Kant elektriciteitsnet: stekker type 2 |
NEEN |
|
Snel opladen |
NEEN |
NEEN |
Kant voertuig: stekker type 2 Kant elektriciteitsnet: stekker type 2 |
NEEN |
|
Ultra-snel opladen |
NEEN |
NEEN |
NEEN |
Kant voertuig: stekker type 4 Kant elektriciteitsnet: vast |
Andere technologieën
Er bestaan andere soorten oplaadinfrastructuur maar deze zijn veel minder wijdverspreid:
Batterijwisselstation
De chauffeur parkeert zijn voertuig in het batterijwisselstation. Een mechanisch systeem verwijdert de batterij, die bijna leeg, is en vervangt deze door een opgeladen batterij. De “oplaad”tijd is dan vergelijkbaar met een traditionele volle accu (minder dan 3min).
Het systeem vereist echter een aanzienlijke investering en vereist compatibiliteit van de batterij en de auto.
Opladen via inductie
Dit systeem maakt gebruik van het natuurkundige principe van de magnetische inductie, laadkabels zijn niet meer nodig. Momenteel kan het oplaadvermogen tot 20 kW bedragen.
De verbinding met de auto verloopt vlotter. Een aantal moeilijkheden verdwijnen: af te rollen / op te bergen kabels, incompatibele stekkers ...
Dit oplaadtype wordt nog onderzocht.
Sommigen willen nog verder gaan en opperen het idee om dit concept in de wegen te integreren, om zo het opladen van rijdende voertuigen mogelijk te maken. Daardoor zou de grootte van de batterijen waarmee de voertuigen worden uitgerust kunnen worden beperkt. Het zou echter bijzonder veel kosten om het wegennet volledig of gedeeltelijk aan dat concept aan te passen en de kans is klein dat dit principe op korte of op middellange termijn zal worden ontwikkeld. Het is denkbaar dat het systeem eerst langs vaste routes, bijvoorbeeld voor stadsbussen, zal worden geïnstalleerd.
