Batterijopslag van je elektrische auto: AC of DC?

Waar wij bij Reith Power vaker over spreken, is de nuance tussen verschillende batterijen en stroom. In de praktijk hebben we namelijk twee soorten stroom. Alternating Current (AC), ofwel wisselstroom, en de tegenhanger Direct Current (DC), ofwel gelijkstroom. Deze twee soorten, de toepassingen ervan en het converteren vormen veel van de (stroom)logistieke vraagstukken van autofabrikanten en laadpaalspecialisten.

In het kort: een EV rijdt op DC-stroom. Het gemiddelde huishouden en kantoorpand fungeert op AC-stroom. Dit betekent dat er een omvormer nodig is om de AC-stroom van het huis of pand om te vormen naar DC-stroom. Deze omvorming vindt veelal plaats in de auto waar de geïntegreerde lader deze stroom omzet.

Bij Reith Power zijn we steeds op zoek naar de volgende ontwikkeling op het gebied van EV’s en laadtechnologie. Daarom vragen wij ons af: kan het beter?

AC-stroom en DC-stroom

Het elektriciteitsnet maakt gebruik van wisselstroom. Dit betekent dat huizen en kantoorpanden deze stroom kunnen gebruiken, zonder dat er omvorming nodig is. Dit is prettig, want het omvormen van stroom kan leiden tot energieverlies. Huishoudelijke apparaten maken dus gelijk gebruik van de elektriciteit die uit het stopcontact komt. Deze spanning is 230V/50 Hz.

Voor EV’s ligt dat anders. EV’s maken gebruik van een accu. Accu’s zijn ideaal om elektrische energie op te slaan. Nu is het zo dat accu’s over het algemeen DC-stroom opslaan. Dit betekent dat de AC-stroom moet worden omgevormd om op te worden geslagen in de accu van de auto, zodat de stroom kan worden gebruikt voor het aandrijven van een elektrische auto.

Dit alles doen we om vermogen op te wekken. Vermogen, ofwel wattage, is dat wat we meetbaar maken om te controleren wat de output van een apparaat is. We kennen allemaal de magnetron met het knopje ‘900W’. Dit betekent dat voor de komende twee à drie minuten de magnetron 900 watt output heeft. Deze output trekt het vermogen dan uit het elektriciteitsnet. Dit is mogelijk omdat het een relatief laag vermogen is, in vergelijking met een AC-autolader. De gemiddelde AC-lader heeft een laadsnelheid van 22kW, ofwel 22000 watt. De gemiddelde auto kan opladen met een snelheid van 11kW. Deze hoge output is ook nodig, aangezien een gemiddelde elektrische auto tussen de 16 tot 25 kWh verbruikt per 100 km.

De doorbraak van snelladers

Omdat wij ons altijd afvragen hoe het beter kan, zijn wij des te blijer met de doorbraak van snelladers. Snelladers zorgen namelijk zelf voor de omvorming, in plaats van dat de laadpaal het aan de auto overlaat. DC-snellaadpalen trekken de elektriciteit van het elektriciteitsnet, vormen de AC-stroom om en voeden de auto dan met DC-stroom. Omdat we hiermee de omvormer van de auto omzeilen, laadt de auto sneller op.

Niet alleen dat, maar omdat de stroom ‘directer’ is, gaat er ook minder energie verloren. Energie gaat verloren per handeling die moet worden verricht om het van het elektriciteitsnet tot aan het apparaat te vervoeren. In een ‘normale’ situatie is het zo dat de stroom vanuit het elektriciteitsnet wordt opgenomen tot het pand, waarna het pand deze vervoert naar de laadpaal. Deze vervoert de stroom op zijn beurt weer naar de accu en deze vormt de stroom om om vermogen te leveren aan het voertuig. Bij snelladers wordt de stroom uit het elektriciteitsnet opgenomen, waarna deze direct in de auto kan worden geladen om vermogen op te wekken.

De mogelijkheden van DC-stroom

Maar waarom doen we zo veel moeite voor DC-stroomladers als AC-laders ook werken? Het toeleveren van de stroom is met een DC-snellader niet alleen sneller, maar het biedt ook mogelijkheden voor bi-directioneel laden. Bi-directioneel laden is de mogelijkheid om de auto te ontladen van stroom. Dit principe, ook wel Vehicle to Load (V2L), laat de auto de rol van het stopcontact spelen. Hoewel deze manier van laden tot dusver alleen toepassing heeft in het geval dat een andere EV langs de weg staat met een lege batterij, is het wel de voorganger van het grotere, functionelere V2X. V2X, voluit geschreven Vehicle to Everything, is het idee dat auto’s stroomladingen leveren aan andere apparaten of panden. Prototypes zoals de Lightyear One wekken namelijk hun eigen energie op met behulp van zonnepanelen. Deze overgebleven energie zou kunnen worden ingezet voor het aandrijven van andere apparaten.