Der wesentliche Unterschied zwischen AC- und DC-Laden liegt im Ort der Stromumwandlung. Da das öffentliche Stromnetz Wechselstrom (AC) bereitstellt, die Fahrzeugbatterie Energie jedoch ausschließlich als Gleichstrom (DC) speichert, muss die Wandlung an einer Stelle im System erfolgen. Für den Einsatz von bidirektionalem Laden (Vehicle-to-Home / V2H) bestimmt diese Wahl maßgeblich die Systemarchitektur und die Kostenverteilung zwischen Wallbox und Fahrzeug.
AC-Laden (Wechselstrom): Wandlung im Fahrzeug
Beim AC-Laden wird Wechselstrom (230 V / 400 V) aus dem Hausnetz direkt über die Wallbox an das Elektrofahrzeug geleitet. Die AC-Wallbox dient dabei primär als Steuerungs- und Sicherheitsschnittstelle und kommuniziert mit dem Fahrzeug über Protokolle wie ISO 15118-20. Die eigentliche Umwandlung von AC in DC übernimmt der im Auto verbaute On-Board Charger (OBC).
Für bidirektionales AC-Laden muss dieser OBC bidirektional ausgeführt sein: Er speist nicht nur Energie in die Batterie ein, sondern wandelt Gleichstrom aus der Hochvoltbatterie bei Bedarf wieder in Wechselstrom für das Hausnetz um. Der Vorteil dieser Architektur liegt in einer technisch einfachen und günstigen Wallbox-Hardware, da die Leistungselektronik für die Stromwandlung komplett im Fahrzeug integriert ist.
DC-Laden (Gleichstrom): Wandlung in der Wallbox
Beim DC-Laden wird der Wechselstrom bereits vor der Einspeisung ins Fahrzeug umgewandelt. Die DC-Wallbox verfügt über einen integrierten internen Inverter (Gleichrichter), der den Netzstrom direkt in Hochvolt-Gleichstrom umsetzt. Der Strom fließt unter Umgehung des fahrzeugeigenen On-Board Chargers direkt in die Batterie.
Für bidirektionales DC-Laden übernimmt der Inverter der DC-Wallbox die Rückwandlung des Batteriestroms (DC) in Wechselstrom (AC) für das Gebäude. Dadurch sind die technischen Anforderungen an das Fahrzeug geringer: Es benötigt keinen bidirektionalen OBC, sondern lediglich die Software-Freigabe des Batteriemanagementsystems (BMS) und die entsprechende Kommunikationsschnittstelle. Die technische Komplexität und der thermische Aufwand werden hierbei aus dem Fahrzeug in die Ladeinfrastruktur verlagert.
Vergleich: AC- vs. DC-Technologie für bidirektionales Laden
