Schnellladegerät für E-Scooter: Echter Zeitgewinn und seine Grenzen
Ein Schnellladegerät kann die Ladezeit eines großen E-Scooter-Akkus von einer ganzen Nacht auf etwa eine Stunde verkürzen. Aber er lässt sich nicht an jeden beliebigen Akku anschließen: Die Zellen, das BMS, der Anschluss und die Ladekabel müssen den Strom vertragen, und das Ladegerät muss exakt auf die Spannung des Packs eingestellt sein. Richtig eingesetzt ist er ein hervorragendes Werkzeug, um Fahrten oder Rennstreckensessions aneinanderzuhängen; falsch eingesetzt, strapaziert er den Akku und kann ihn gefährden.
Das Wesentliche
- Die Ladezeit errechnet sich, indem man die zuzuführende Energie (Wh) durch die Leistung des Ladegeräts (W) teilt, plus einen Puffer für das Ladeende.
- Der Akku muss für das Schnellladen ausgelegt sein: Zellen, BMS, Anschluss und Ladeverkabelung.
- Das Ladegerät muss die korrekte Endspannung haben, eingestellt auf die Anzahl der in Reihe geschalteten Zellen.
- Schnellladen erwärmt die Zellen stärker: Man behält es sich für den tatsächlichen Bedarf vor und sorgt weiterhin für regelmäßige langsame Ladungen.
- Ein Ladegerät mit mehreren Kilowatt Leistung erfordert eine geeignete Elektroinstallation.
Der Zeitgewinn in Zahlen
Die Rechnung ist einfach: zuzuführende Energie geteilt durch die Ladeleistung. Ein Akku mit 2.880 Wh (72 V, 40 Ah), der von einem Ladegerät mit einigen Hundert Watt geladen wird, benötigt mehrere Stunden, oft eine ganze Nacht. Unser UltraChargeur Typ „GTK“ 4.000 W lädt einen Akku von 2 bis 3 kWh in etwa einer Stunde wieder auf.
Der letzte Teil des Ladevorgangs ist immer langsamer: Wenn sich der Akku dem vollen Zustand nähert, hält das Ladegerät die Spannung konstant und der Strom nimmt kontinuierlich ab. Diese Phase gibt es bei allen Ladegeräten; das Schnellladen holt den Hauptgewinn vor allem im ersten Teil, der den größten Teil der Energie ausmacht. Die Berechnungsmethode wird in unserem Leitfaden Wh, Ah, Volt: Die Kapazität eines Akkus berechnen detailliert erklärt.
Was der Akku aushalten muss
Die Zellen
Jede Lithiumzelle hat einen vom Hersteller angegebenen maximalen Ladestrom, der oft deutlich unter ihrem Entladestrom liegt. Der Strom des Ladegeräts teilt sich auf die parallel geschalteten Zellen auf: Ein Akku mit vielen parallel geschalteten Zellen verträgt einen höheren Gesamtstrom. Man spricht oft in „C“: Mit 1 C zu laden bedeutet, mit einem Strom zu laden, der der Kapazität entspricht, also theoretisch in etwa einer Stunde. Hochstromzellen vertragen Schnellladungen im Allgemeinen besser als Energiezellen.
Das BMS und der Ladeanschluss
Viele BMS haben einen Ladeeingang, der auf einen geringen Strom begrenzt ist, welcher weit unter dem Entladestrom liegt. Der originale Ladeanschluss, der oft klein ausfällt, ist nicht für Dutzende Ampere ausgelegt: Er würde sich erhitzen. Ein für Schnellladen kompatibler Akku verfügt über ein BMS und Steckverbindungen, die entsprechend dimensioniert sind. Dies ist bei unseren Performance-Akkus der Fall, zum Beispiel bei der Performance 72 V 40 Ah für Dualtron Thunder und Thunder 2, die als superladegerätekompatibel angekündigt wird.
Die Endspannung
Das Ladegerät muss exakt bei der Ladeschlussspannung des Akkus stoppen: 84 V bei 20 in Reihe geschalteten Zellen, 92,4 V bei 22 Zellen. Ein Einstellungsfehler überlädt sämtliche Zellen. Aus diesem Grund stellen wir Spannung und Ladeschlussstrom des UltraChargeurs vor dem Versand ein, basierend auf der Spannung und dem Anschluss des Packs, die bei der Bestellung angegeben wurden.
Was das Schnellladen den Akku kostet
Je höher der Ladestrom, desto stärker erwärmen sich die Zellen, und Hitze ist der Hauptverschleißfaktor einer Lithiumbatterie. Eine gelegentliche Schnellladung an einem dafür ausgelegten Akku stellt kein Problem dar. Systematische Schnellladungen an einem Akku, der nach einer Session ohnehin bereits warm ist, lassen ihn schneller altern.
Hinzu kommt die Balancierung: Das BMS balanciert vor allem gegen Ende des Ladevorgangs, und das langsam. Ein Akku, der stets schnell geladen und beim Aufleuchten der grünen LED sofort getrennt wird, balanciert sich schlecht aus. Führen Sie regelmäßig eine vollständige, langsame Ladung durch. Der Mechanismus wird in unserem Leitfaden zum Thema BMS und Balancieren erläutert.
Vorsichtsmaßnahmen im Gebrauch
- Lassen Sie den Akku nach einer Fahrt abkühlen, bevor Sie eine Schnellladung starten.
- Laden Sie niemals einen kalten Akku auf: Unter 0 °C kann die Ladung metallisches Lithium in den Zellen abscheiden, und das Risiko steigt mit dem Strom.
- Laden Sie auf einem unbrennbaren Boden, in einem gut belüfteten Bereich, bleiben Sie in der Nähe und trennen Sie das Gerät am Ende vom Netz.
- Überwachen Sie die Temperatur des Ladeanschlusses: Wenn er sich erwärmt, brechen Sie den Vorgang ab.
- Überprüfen Sie Ihre Stromversorgung: 4.000 W bei 230 V entsprechen etwas mehr als 17 A. Schließen Sie das Ladegerät an eine 32-A-Steckdose (wie die eines Kochfelds) oder an eine dedizierte Leitung an. Fragen Sie im Zweifelsfall nach dem erforderlichen Anschluss und lassen Sie Ihre Installation von einer Elektrofachkraft überprüfen.
Die allgemeinen bewährten Praktiken finden Sie in unserem Leitfaden E-Scooter-Akku laden.
| Nutzung | Langsame Ladung | Schnellladung |
|---|---|---|
| Tägliche Fahrten | Ideal | Wenig sinnvoll |
| Lange Fahrt mit Pause | Zu langsam | Sinnvoll, bei kompatiblem Akku |
| Rennstreckentag | Zu langsam zwischen zwei Sessions | Der echte Anwendungsfall |
| Zellenbalancierung | Regelmäßig erforderlich | Ersetzt diese nicht |
Tipp aus der Werkstatt
Bevor Sie ein Schnellladegerät kaufen, überprüfen Sie, ob Ihr Akku dies unterstützt: Ein Originalakku mit einem kleinen Ladeanschluss ist fast nie dafür ausgelegt. Wenn Sie auf Schnellladen abzielen, berücksichtigen Sie dies bereits bei der Auswahl des Akkus mit unseren kompatiblen E-Scooter-Akkus.
Häufig gestellte Fragen
Kann ich ein Schnellladegerät für meinen Originalakku verwenden?
Im Allgemeinen nein: Dessen BMS und Ladeanschluss sind nicht für hohe Ströme ausgelegt. Der Anschluss würde sich erhitzen oder das BMS würde den Ladevorgang unterbrechen.
Beschädigt das Schnellladen den Akku?
Es beansprucht ihn stärker, vor allem durch Hitze. Bei einem dafür ausgelegten Akku, der gelegentlich und bei raumtemperierten Zellen verwendet wird, bleibt der Effekt moderat. Bei systematischer Nutzung ist der Verschleiß höher.
Warum verläuft das Ladeende langsamer?
Nahe dem vollen Zustand hält das Ladegerät die Endspannung konstant und der Strom sinkt schrittweise, um die Maximalspannung der Zellen nicht zu überschreiten. Diese Phase gibt es bei allen Ladegeräten.
Lässt sich das Schnellladegerät an eine normale Steckdose anschließen?
Das hängt von seiner Leistung und Ihrer Installation ab. Ab einigen Kilowatt nähert man sich den Grenzen einer Haushaltssteckdose: Lassen Sie die Installation überprüfen und fragen Sie uns, was vorzusehen ist.