Van stekker tot stroom. Hoe een laadpaal via het Mode 3-protocol met je auto communiceert en waarom laden op drie fasen zoveel sneller gaat.
De paal laadt niet, je auto laadt
Het klinkt gek, maar een gewone laadpaal is eigenlijk geen lader. Het is een intelligent en vooral veilig doorgeefluik voor wisselstroom uit het net. Het echte laden gebeurt in de auto, waar de boordlader de wisselstroom omzet in gelijkstroom waarmee de accu gevuld wordt. Die boordlader heeft een maximaal vermogen, en dat verklaart waarom dezelfde laadpaal bij de ene auto sneller laadt dan bij de andere. De paal biedt aan, de auto bepaalt wat hij aankan.
Mode 3, de onderhandeling tussen paal en auto
Zodra je de stekker insteekt, beginnen paal en auto een gesprek volgens het zogeheten Mode 3-protocol. De paal vertelt hoeveel stroom er maximaal beschikbaar is, de auto meldt wat hij kan verwerken, en pas als beide het eens zijn en de stekker vergrendeld is, gaat er daadwerkelijk stroom vloeien. Dat protocol is ook de reden dat laden aan een paal wezenlijk veiliger is dan laden uit een stopcontact. Valt er iets weg, raakt de verbinding verstoord of trekt iemand aan de kabel, dan schakelt de stroom onmiddellijk uit. Bovendien kan de paal de toegezegde stroom tijdens de sessie bijstellen, bijvoorbeeld wanneer load balancing het vermogen tijdelijk terugschroeft omdat het huis veel verbruikt.
Fasen en ampères, de rekensom achter de laadsnelheid
Het vermogen van een laadsessie volgt uit een simpele vermenigvuldiging van spanning, stroomsterkte en het aantal fasen. Een Nederlandse huisaansluiting heeft één of drie fasen van 230 volt, en per fase loopt er maximaal 16 of 32 ampère. Dat levert deze gangbare niveaus op.
- 1-fase met 16 ampère geeft 3,7 kW, een accu van 60 kWh is dan in ongeveer 16 uur vol.
- 1-fase met 32 ampère geeft 7,4 kW, dezelfde accu is in ongeveer 8 uur vol.
- 3-fase met 16 ampère geeft 11 kW, en dan duurt het nog ongeveer 5,5 uur.
Drie fasen laden is dus simpelweg drie stroomkanalen tegelijk gebruiken. Belangrijk daarbij is dat de zwakste schakel altijd het tempo bepaalt. Paal, kabel, boordlader en meterkast moeten allemaal het gewenste niveau aankunnen, anders zakt de hele keten terug naar het niveau van de traagste. Een compleet overzicht van laadtijden per situatie, ook voor het stopcontact en de snellader, staat bij hoe lang duurt opladen.
Waarom een snellader een ander apparaat is
Snelladers werken fundamenteel anders. Zij zetten de stroom zelf om en leveren gelijkstroom rechtstreeks aan de accu, waarmee de boordlader volledig wordt omzeild. Omdat de omzetter in zo'n laadstation zo groot mag zijn als de fabrikant wil, zijn vermogens van 50 tot boven de 300 kW mogelijk. Vandaar dat snelladen in minuten gaat waar wisselstroomladen uren duurt. De keerzijde is de prijs van al dat vermogen en de belasting voor de accu, maar dat is een verhaal voor een andere pagina.
Wat dit betekent voor je eigen laadpunt
Voor thuis is de les vooral dat meer paal kopen dan je auto of meterkast aankan, weggegooid geld is. Een boordlader van 11 kW wordt niet sneller aan een paal van 22 kW, en een 1-fase aansluiting levert nooit meer dan 7,4 kW, wat er ook aan de muur hangt. Begin dus bij je eigen situatie. De laadpaal thuischeck rekent uit welk vermogen bij jouw aansluiting en jaarkilometers past. En gaat het je vooral om de vraag welk kastje je vervolgens aan de muur schroeft, dan vind je de praktische kant, van montage tot slimme functies, bij wallbox.