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Wallbox Ladestation für E-Autos

Anatomie einer Wallbox: Die Technik hinter den E-Ladestationen

Wallboxen werden zukünftig in der Ladetechnologie für Elektrofahrzeuge eine vorrangige Rolle spielen. Die an der Wand montierten Ladestationen ermöglichen es, E-Fahrzeuge schneller und einfacher aufzuladen. Doch was genau steckt hinter dieser Technologie? Im Blogartikel sehen wir uns die technischen Komponenten einer Wallbox genauer an.

Autor: Konstantin Lömtschew | | Lesezeit: ca. 2 Minuten

Elektrotechnik: Die technischen Komponenten einer Wallbox

Eine Wallbox besteht aus mehreren technischen Komponenten, die zusammenarbeiten, um das sichere Laden des Elektrofahrzeuges zu ermöglichen.

Die wichtigsten Bestandteile der Wallbox hier im Überblick:

FI-Schutzschalter

Für ein sicheres und zuverlässiges Laden sorgt die Sicherheitsausrüstung der Wallbox. Mithilfe dieses Systems sollen beispielsweise Schäden am Akku verhindert werden. Wichtigstes Element: der FI-Schutzschalter. Seine Aufgabe ist es, den eingehenden Strom aus dem Netz zu überprüfen und gegebenenfalls Fehlerströme zu registrieren. Bei Störungen bzw. beim Auftreten eines AC-Fehlerstroms schaltet der FI-Schalter die Stromzufuhr sicherheitshalber ab.

Installationsschütz

Nach dem Passieren des FI-Schutzschalters fließt der Strom durch den sogenannten Installationsschütz. Dabei handelt es sich um einen ferngesteuerten Ein-/Aus-Schalter, der den Stromfluss starten oder stoppen kann.

Phasenstromerkennung

Grundsätzlich: Die Vorgaben der Stromnetzbetreiber besagen, dass ein Gebäudestrom aus drei Phasen bestehen muss, damit ein ausgeglichener Zustand gegeben ist. Die Phasenstromerkennung sorgt dafür, dass keine der drei Stromphasen überlastet wird, wodurch das Stromnetz instabil werden könnte. Dieses Steuerungssystem überwacht also konkret die Stromzufuhr und stellt sicher, dass der Stecker nicht zu viel Strom aus einer einzelnen Phase bezieht. Sollte es doch dazu kommen, erfolgt ein Befehl an das Installationsschutzsystem, und der Ladevorgang wird abgebrochen.

EVCC

Der sogenannte Electric Vehicle Charge Controller (EVCC) sorgt für eine reibungslose Kommunikation zwischen der Phasenstromerkennung und den DC-Fehlerstrommodulen. Ist das System in Betrieb und erfolgen die Abläufe reibungslos, wird der Ladevorgang über das Installationsschutzsystem freigeschaltet.

DC-Fehlerstrommodul

Der aus dem Stromnetz kommende AC-Strom wird nicht in der Wallbox, sondern im Elektrofahrzeug selbst zu DC-Strom umgewandelt. Die Aufgabe des DC-Fehlerstrommoduls ist es, die Wallbox, aber auch die Haushaltstechnik vor Fehlerströmen zu schützen, die vom E-Auto verursacht werden.

Energiezähler

Der verbaute Energiezähler misst den kWh-Verbrauch, sprich die Strommenge, die beim Laden eingespeist wurde.

Das Logging Gateway

Die durch den Energiezähler gewonnenen Werte werden vom sogenannten Logging Gateway signiert gespeichert. Der konkrete Nutzen: Das System garantiert damit einen mit dem Eichgesetz konformen Betrieb.

Notfallkondensator

Sollte es während des Ladeprozesses zu einem Stromausfall kommen, bleibt die Steckerverriegelung aktiv. Das bedeutet: In diesem Fall kann das Ladekabel nicht entfernt werden. Erst der Notfallkondensator macht die Entriegelung und somit ein Inbetriebnehmen des Fahrzeuges möglich.

Wallboxstecker & -steckdosen

Die bei der Wallbox zum Einsatz kommenden Stecker und Steckdosen müssen speziellen Parametern entsprechen und mit Robustheit und Qualität überzeugen. Beim Kauf zu beachten: Der jeweilige Stecker muss mit der Ladestation kompatibel sein.

Am Markt gibt es eine Vielzahl an unterschiedlichen Steckertypen. In Europa hat sich der sogenannte CCS-Anschluss durchgesetzt. Für den Ladevorgang wichtig zu wissen: Der gewählte Stecker hat schlussendlich auch Einfluss auf die Dauer des Ladevorganges.

Die Zukunft der Ladetechnologie für E-Autos & Co.

Eine Wallbox ist eine Ladestation für Elektrofahrzeuge, die an einer Wand montiert wird. Sie besteht aus komplexen technischen Komponenten, die optimal aufeinander abgestimmt ein zuverlässiges und sicheres Laden ermöglichen.

Robustheit und Qualität der eingesetzten Bauteile sind dabei essenziell für die Funktionalität der Wallbox: Die Komplexität der eingesetzten Technik bedingt eine besonders sorgfältige Herstellung. Bürklin Elektronik vertraut der Expertise namhafter Partnerherstellerfirmen, die ihre Produkte stets weiterentwickeln und damit den Qualitätsansprüchen der Anwender begegnen.

Autor: Konstantin Lömtschew, Konstantin Loemtschew ist einer der Produktmanager bei Bürklin Elektronik und für den Bereich Steckverbinder, Automatisierung, Lüftertechnologie und das Kabel Harnessing zuständig. Er arbeitet seit 2018 im Unternehmen und verfügt über mehr als 20 Jahre Erfahrung als Produktmanager in der Elektronikbranche, ebenso im Bereich der Mess- und Hochfrequenztechnik und den passiven Bauelementen. Er ist im engen Austausch mit Top-Herstellern und stets auf der Suche nach innovativen Ansätzen und neuen Komponenten.