Als het op elektrische mobiliteit aankomt, kunnen er twee verschillende elektrische stromen worden gebruikt om een elektrische auto van brandstof te voorzien – wisselstroom (AC) en gelijkstroom (DC). Wat zijn de verschillen?
Voordat we dieper ingaan op de materie, zijn er twee dingen die je in gedachten moet houden: de stroom die van het net komt, oftewel uit je stopcontact thuis, is altijd wisselstroom (AC). De energie die wordt opgeslagen in accu’s is altijd DC (gelijkstroom).
Wisselstroom en gelijkstroom zijn twee totaal verschillende types van elektrische stroom. Beide bewegen in verschillende richtingen, stromen met verschillende snelheden, en hebben verschillende toepassingen.
Rechte lijn
Wisselstroom is een elektrische stroom die regelmatig van richting verandert, oftewel hij wisselt. Wisselstroom kan worden opgewekt uit hernieuwbare bronnen die gebruikmaken van roterende generatoren, zoals wind- of waterkrachtturbines. Wisselstroom kan ook op een efficiënte manier over lange afstanden worden getransporteerd. Daarom maken vrijwel alle elektriciteitsnetten ter wereld gebruik van wisselstroom, en heeft u thuis dus ook de beschikking over wisselstroom.
Gelijkstroom beweegt altijd in een rechte lijn en kan worden opgewekt door hernieuwbare energietechnologieën, zoals zonnepanelen. Gelijkstroom kan onder andere worden gebruikt voor energieopslag en LED-verlichting. Accu’s slaan gelijkstroom op. Een laptoplader zet bijvoorbeeld elke keer dat je je laptop oplaadt de wisselstroom van het elektriciteitsnet om in gelijkstroom voor de accu van je laptop.
Kortom, we krijgen wisselstroom van het net en dit wordt omgezet in gelijkstroom zodat het kan worden opgeslagen in accu’s, zoals de accu die wordt gebruikt om een EV van stroom te voorzien.
AC- en DC-laden in elektrische mobiliteit
Wanneer we het hebben over het opladen van een EV, is het belangrijkste verschil tussen AC- en DC-laden de plaats waar de conversie van AC naar DC gebeurt. Het maakt niet uit of een EV laadt bij een AC- of DC-laadstation, de accu van de EV zal nog steeds enkel DC-energie opslaan.
Wanneer je laadt bij een gelijkstroom-laadstation, gebeurt de omzetting van wisselstroom (AC van het elektriciteitsnet) naar gelijkstroom DC in het laadstation zelf – waardoor de gelijkstroom rechtstreeks van het station naar de accu kan stromen. Omdat het conversieproces plaatsvindt in het ruimere laadstation en niet in de EV zelf, kunnen grotere converters worden gebruikt om de wisselstroom van het net zeer snel om te zetten. Daardoor kunnen sommige gelijkstroomstations tot 350 kW stroom leveren en een EV in 15 minuten volledig opladen. Mist de elektrische auto uiteraard ook een hoge DC laadsnelheid heeft.
De laadcurve
Een ander belangrijk verschil tussen AC- en DC-laden is de laadcurve. Bij AC-laden is het vermogen dat naar een EV stroomt een vlakke lijn (er is dus eigenlijk helemaal geen curve). Dit is te wijten aan de relatief kleine ingebouwde lader die slechts een beperkt vermogen over langere perioden kan ontvangen.
DC-laden daarentegen vormt een afnemende laadcurve. Dit komt omdat de accu van de EV aanvankelijk een snellere energiestroom aanvaardt, maar geleidelijk aan minder stroom vraagt naarmate de volledige capaciteit wordt bereikt. Naar mate de accu namelijk voller raakt wordt hij ook warmer en zal daardoor de snelheid afnemen.
Dezelfde logica kan worden toegepast voor DC snelladen en ultrasnel laden. Dit is de reden waarom EV’s minder stroom nodig hebben zodra de accu voor ongeveer 80 procent vol is, vandaar dat er sprake is van een afnemende curve. De warmte moet namelijk goed afgevoerd worden voor het behoudt van de accu.
De laadsnelheid is daarbij onder meer afhankelijk van het accupercentage (laadtoestand), de staat van de accu van de EV en de weersomstandigheden. Bij de juiste temperatuur, 25-35 graden, en een lege accu kan er het snelst geladen worden.
Waar kan ik AC-laadstations vinden? En waar DC-laadstations?
De meeste openbare en thuis laadpalen werken vandaag de dag met AC-laden. De gebruikelijke laadsnelheid is 3-fasen 11 kW, wat afhankelijk is van je auto en het vermogen dat beschikbaar is voor de laadinfrastructuur. Het is ideaal voor het opladen van je auto thuis of op het werk, omdat je dan meer tijd hebt om op te laden. DC-laden daarentegen is gebruikelijker in de buurt van snelwegen of bij openbare laadstations, waar je niet veel tijd hebt om op te laden. Maar DC-laden vindt langzaam aan steeds meer zijn weg naar oplaadpalen thuis en biedt nieuwe mogelijkheden voor EV-rijders omdat het niet alleen sneller laden mogelijk maakt, denk aan 15 kW, maar ook opladen in twee richtingen, het bi-directionele laden.
