"On-The-Road-Charging" mit Type2 + Schuko - ein Abriss am Beispiel einer individuellen Umsetzung

[EEKFZ]

Dieser Thread liefert keine neuen Themenaspekte, die nicht bereits in den Unterforen "Ladegeräte" und/oder "Ladestationen" von fachkundigen Usern und auch Administratoren in spezifischer Form kommentiert wurden. Er richtet sich in einer "Step-By-Step"-Form vielmehr an den weniger fachkundigen E-Rollerfahrer, der bislang herkömmlich zuhause an der Steckdose lädt und jetzt darüber nachdenkt, eine Lademöglichkeit für unterwegs zu schaffen, die über die Schuko-Steckdose hinausgeht. Vom 23.05. bis 09.06.2024 habe ich mich mit diesem Thema beschäftigt und das Ganze in eine für mich sehr zufriedenstellende Umsetzung gebracht, die ich hier gerne teile. Meine persönliche Lösung ist keine "eierlegende Wollmilchsau", hat also Einschränkungen und/oder ist aufgrund eines anderen Rollertyps / einer anderen Rollermarke nur ein Ideengeber.


Überblick:
1. Vorbemerkung / Ausgangssituation
2. Ladegerät-Auswahl = Entscheidung Lade-Stromstärke
3. Ladegerät-Einbau
4. Herausführung des Ladekabels: Spiralverlängerung
5. Ladeadapter Typ2-Dose > Schuko-Dose
6. Erste Ladeversuche "On-The-Road" nach dem "Try-And-Error"-Prinzip
7. Analyse der besuchten Ladesäulen
8. Fazit: Meine 100%-Ladepunkte (POI und GPX)


1. Vorbemerkung / Ausgangssituation
Ursprünglich sollte einfach nur die Möglichkeit geschaffen werden, unterwegs zu laden. Also: Ladegerät ins Topcase gepackt - fertig. Null-Euro-Lösung gefunden. Projekt abgeschlossen. --- Kann man so machen, jedoch wurde dann doch etwas mehr daraus, aber gar nicht so viel mehr - weder in Zeit noch in Euro gemessen. Um genau zu sein: 1Std Zeit am Roller und 126,50Euro insgesamt. Ein erster Anspruch kam also sofort hinzu: "Wenn unterwegs, dann muss das Laden schneller gehen als zuhause". Der nächste Gedanke/Anspruch war zwangsläufig: "Laden nicht nur an der Steckdose beim besuchten Freund, sondern am besten an einer Ladesäule". Anspruch Nummer 3 dauerte dann ein wenig bis meine Synapsen geflutet waren: "Wie sieht das dann an der Ladesäule aus? Wie zuhause im Wohnzimmer? Das Ladegerät auf der Couch, also auf der Sitzbank des Rollers? Wetterschutz? Diebstahlschutz? Nein, das muss weg, weg aus den Augen. Ein Kabel darf man sehen. Das wäre ok. Sieht man bei den E-Autos ja auch."


2. Ladegerät-Auswahl = Entscheidung Lade-Stromstärke
Da ich meinen Akku selbst gebaut habe, hänge ich an ihm wie an einem Haustier. Wir beide haben jeden Tag moderaten Auslauf und vor allem er wird zuhause auch sehr moderat gefüttert: 5 Ampere - manchmal dauert das die ganze Nacht. Als ich ihm erzählte, dass wir künftig etwas grössere Ausflüge unternehmen werden, er daher auch unterwegs gefüttert würde, war tagsdarauf angesagt für Klarheit zu sorgen, als ich auf seinem Display das grosse gelbe "M" entdeckte und natürlich sofort wusste, was er geträumt hatte. Ich stellte also klar, dass die Fütterung auch unterwegs moderat bleiben würde ... Ok, mit dem Vergleich Akku/Haustier habe ich etwas overpaced, aber ich denke es kommt rüber, dass ich den Akku auch unterwegs schonend behandeln möchte. Für die folgende kleine Tabelle habe ich nach einem Blick ins Datenblatt der im Akku verbauten Sekundärzelle einen einfachen Excel-Dreisatz bemüht:

Die Erläuterung ist etwas Akku-Mathematik:
Jede Akkuzelle hat einen sog. C-Wert, der nichts anderes ist, als der Kapazitätswert der Zelle in der Einheit "mAh" (Milli-Amperestunden). Die Belastbarkeit einer Zelle beim Laden und Entladen in der Einheit "mA" (Milli-Ampere) wird ebenfalls mithilfe dieses C-Wertes im Datenblatt angegeben. Dazu wird das "h" einfach weggelassen. Die ersten beiden Spalten der Tabelle zeigen folglich, dass mein mit 15 Zellen parallel bestücktes Akkupack bis 22A im moderaten Standardbereich (0,3C) geladen werden kann und bis 50A Schnellladen (0,7C) noch erträgt. Die letzten beiden Spalten zeigen dann in welchem Bereich ich mich befinde bei Auswahl eines 20A- bzw 15A-Ladegerätes. Man sieht also, dass beide Ladegeräte noch im moderaten Standard-Ladebereich 0,3C betrieben werden könnten.

Aufgrund der geringeren Abmessung (siehe auch Punkt 3) habe ich mich für das 15A-Ladegerät entschieden. Was dies nun bezüglich der Lade-Geschwindigkeit bedeutet, habe ich wieder in einer kleinen Excel-Rechnung festgehalten:

3. Ladegerät-Einbau
Die Abmessungen des ausgewählten Ladegerätes ermöglichten das feste Verbauen des Laders an einem Punkt, der nicht nur den erforderlichen Platz unter der Rollerverkleidung bot, sondern glücklicherweise auch verkleidungsseitig genau an dieser Stelle mit Lüftungsgittern versehen ist. Für ein Ladegerät mit grosser Wärmeentwicklung ein echter Vorteil, meines wird jedoch selbst bei einer 3Std-Ladung nicht wärmer als 27°C. Für den Einbau waren nur der Akku, die Sitzbank und die Kunststoff-Aufnahme für den Akku zu entfernen. Die gesamte Montagezeit betrug ca 1 Stunde. Der Einbauort ist wassergeschützt. Das Ladegerät werde ich im Winter dennoch vom Roller entfernen und im Frühjahr wieder neu montieren, da nur ein Haltebügel, 4 Kabelbinder und etwas Isolierung zu demontieren sind.

4. Herausführung des Ladekabels: Spiralverlängerung
Ist das Ladegerät also fest im Roller, dann wird natürlich die Kabellänge des Ladegerätes nicht ausreichen, um einen meist in Kopfhöhe befindlichen Ladepunkt an einer Säule erreichen zu können. Ich habe mich für diese 3m lange Spiralverlängerung entschieden und weiss heute, dass 5m wohl etwas praktischer gewesen wären. Nun ja, das kann ich korrigieren.

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Schon beim Fahrzeug-Gebrauchtkauf hatte mir der Vorbesitzer die mit dem Zündschlüssel verschlossene Klappe im schrägen Fussraum der Verkleidung gezeigt, welche geöffnet lediglich ein Blick auf den Asphalt freigab und uns rätseln liess. Das Benutzerhandbuch, das ich von ihm in PDF-Form erhielt, erwähnte diese Klappe nicht, war jedoch auch nicht explizit das meines "Trinity Neptun 4.0", sondern das eines Nachfolgemodells namens "Neptun R" in der Version 3. Diese Klappe zusammen mit den unter (3.) erwähnten Lüftungsgittern kann ich heute nur so interpretieren, dass diese sich genau für diesen Zweck der Nachrüstung eines internen Laders an diesen Stellen befinden. Die Klappe ist der ideale Ort, um das Spiralkabel nach aussen zu führen:

5. Ladeadapter Typ2-Dose > Schuko-Dose
Das Ladekabel auf so wunderbare Art und Weise nach aussen geführt wollte ich jetzt natürlich mehr und hielt Ausschau nach einem möglichst kleinen Ladeadapter für Typ2. Auf YouTube stiess ich auf ein nettes Video über einen Adapter in sehr kompakter Form, der mir gefiel, jedoch auf der Typ2-Seite nicht mit den typischen Aussparungen versehen war, die dafür sorgen, dass die Ladesäule den Stecker auch verriegeln kann. Der YouTuber, ein Twizy-Fahrer, stellte dafür jedoch kurzerhand eine eigenentwickelte CAD-Lösung für kleines Geld bereit: einen Verlängerungsring, der mit Montagehilfe geliefert auf die Typ2-Steckerseite einfach aufgeschraubt werden konnte:

6. Erste Ladeversuche "On-The-Road" nach dem "Try-And-Error"-Prinzip
Um erste Ladetests unterwegs zu machen fuhr ich mit meinem nachgerüsteten E-Roller 3 Ladesäulen in der Umgebung nach dem Zufallsprinzip an und war mit dem Ergebnis etwas ernüchtert:

Am ersten Ladepunkt mit Typ2-Dose funktionierte das Laden nicht:

An der zweiten Ladesäule befanden sich sowohl eine Typ2-Dose als auch eine Schuko-Steckdose, Ergebnis: Typ2 funktionierte wieder nicht, Schuko dagegen sehr wohl. Hurra! Ein Teilerfolg:

Der dritte Ladepunkt brachte dann endlich das ersehnte Ergebnis: Erfolgreiches Typ2-Laden mit dem Adapter:

Bild 9.png (138.82 KiB) 1619 mal betrachtet

7. Analyse der besuchten Ladesäulen
Doch warum funktionierte es bei der dritten Ladesäule und nicht bei den anderen beiden? Im Twizy-Forum wird über diesen Adapter diskutiert und es werden dort auch sehr plausible Erklärungsversuche präsentiert, bei denen es vorrangig um die Verwendung der beiden Druckknöpfe auf der Oberseite des Adapters geht, es aber teilweise auch sehr technisch wird. Daher habe ich für mich eine Herangehensweise gewählt, welche die offizielle Beschreibung der Ladesäulen-Leistungen in den Blick nimmt. Diese kann ich durchweg verstehen. Also habe ich mir im 1. Schritt gezielt die Beschreibung meiner besuchten Ladesäulen im sogenannten "Stromtankstellenverzeichnis" auf goingelectric.de angesehen, und im 2.Schritt etwas in den Informationen im goingelectric-Wiki gestöbert. Es dauerte nicht lange, eine "Theorie" zu formulieren, die sich bis heute in ca 30 Fällen für mein Set-Up ausnahmslos bestätigte. Wenn sich das jetzt ein wenig zu kompliziert anhört, vielleicht weil ich es viel zu kompliziert geschrieben habe, dann sag' ich's mal ganz einfach so: mein Ziel ist es, vorher sagen zu können, ob ein Ladepunkt funktioniert oder nicht. "Try-And-Error" mag ich nicht: Equipment wieder einpacken, Handy raus, nächste Ladestation suchen, anfahren, Equipment auspacken, "Try-And-Error", Equipment wieder einpacken, usw... Nein! Das mag ich nicht. Ich mag Kaffee trinken.

Nachdem ich meine Ladeversuche mit den Ladeleistungen der Säulen verglichen und die kleine Tabelle etwas studiert hatte, stand für mich fest: mein Typ2-Ladeadapter funktioniert dort, wo die Lade-Stromstärke einer Phase nicht grösser als 16A ist, ob ein- oder dreiphasig spielt dabei keine Rolle. In der kleinen Tabelle sind das alle Ladepunkte, die unter Ziffer (1.) oder (3.) fallen, also Ladepunkte die mit einer Leistung von 3,7kW oder 11kW ausgewiesen sind. An den ebenfalls weit verbreiteten 22kW-Ladepunkten funktioniert mein Set-Up bislang nicht. Das sind keine 100%, aber das ist für mich ausreichend, weil eindeutig und planbar. Noch ein kleine Ergänzung: hin und wieder versuche ich auch mein Glück an 22kW-Ladepunkten, da es im Twizy-Forum den Bericht eines Users gab, dort mit diesem Adapter erfolgreich gewesen zu sein. Bei mir hat dies bislang nicht funktioniert.


8. Fazit: Meine 100%-Ladepunkte (POI und GPX)
Einen kleinen Haken hatte meine Vorgehensweise an dieser Stelle noch: ich musste in der Stromtankstellen-App einen Ladepunkt in meiner Nähe zunächst immer anklicken, um feststellen zu können ob es ein 3,7kW- oder 11kW-Ladepunkt ist. Besser wäre es doch, ich würde nur diese in der App sehen. Bei dieser Umsetzung half wieder goingelectric.de. Dort gibt es im Stromtankstellenverzeichnis einen Unterpunkt "Stromtankstellen POI". POI bedeutet "Point Of Interest" und mit diesem wunderbaren Tool (zusammen mit Google MyMaps) war es möglich, meine eigene Europa-Karte im GPX-Format zu generieren, welche nur Ladepunkte zeigt, die meinem Set-Up entsprechen. Dabei liess sich zusätzlich sogar noch der Anbieter meiner Ladekarte auswählen und eine Eingrenzung vornehmen, die nur Ladepunkte zeigt, bei welchen das Parken nicht zusätzlich mit Gebühren versehen ist. Jetzt war ich glücklich und bin seitdem fast täglich beim Kaffetrinken irgendwo.

Hier noch ein paar Links:
zu 2.
Ladegerät 64,27€: https://de.aliexpress.com/item/10050053 ... #nav-store
zu 4.
Spiralverlängerung 14,99€: https://www.amazon.de/Verl%C3%A4ngerung ... 8VG7_Wjnh0
zu 5.
Ladeadapter Typ2 27,25€: https://de.aliexpress.com/item/1005006038687432.html
zu 5.
Verlängerungsring für Ladeadapter 10,00€ - Thread Twizy-Forum: https://www.twizy-forum.de/ladeadapter/ ... ng?start=0
Verlängerungsring für Ladeadapter - YouTube-Video 1: https://www.youtube.com/watch?v=r_epAjUw40Q
Verlängerungsring für Ladeadapter - YouTube-Video 2: https://www.youtube.com/watch?v=7_-AwC_64tI
Verlängerungsring für Ladeadapter - YouTube-Video 3: https://www.youtube.com/watch?v=58jlskTo3DQ
zu 7.
Analyse der besuchten Ladesäulen - Stromtankstellenverzeichnis: https://www.goingelectric.de/stromtankstellen/
Analyse der besuchten Ladesäulen - goingelectric-Wiki: https://www.goingelectric.de/wiki/Ladun ... destecker/
zu 8.
Stromtankstellen POI: https://www.goingelectric.de/stromtankstellen/poi/

[rainer*]

Hallo EEKFZ,

ich hab auch schon meine ersten Erfahrungen bei Ladesäulen gemacht. Mit dem richtigen Adapter gingen die (bis auf eine einzige). Ich hab den von Adapter Evalbo, der hat eine Elektronik drinne und spielt der Ladesäule einen PKW vor und die Komponenten sind gute Qualität. Der Adapter wird auch ordnungsgemäß verriegelt und damit ist das Kabel auch vor Diebstahl geschützt.

Alternativ sollte man auch die Ladesäule für Elektrofahrräder mit in den Suchmodus mit einbeziehen. Leider ist es ziemlich schwer, es gibt dafür keine konsolidierte Datenbank, die Säulen muss man sich per App (E-Station) oder bei der lokalen Turisteninfo zusammen suchen und damit rechnen, das die Säule eben nicht mag. Dafür sind die Fahrradsäulen fast immer gratis. Leider eben nicht immer nutzbar, weil manchmal der Akku und Ladegerät in ein kleines unbelüftetes Fach müssen (kein Loch zum Kabelherausführen) oder die Säule nur zu Fuß oder per Fahrrad erreichen lässt.

Ladegerät würde ich auch gerne fest einbauen, ich hab nur keinen brauchbaren Platz gefunden und müsste dafür eine neue Verkleidung bauen. Allerdings hat die Soco einen Platz, wo ein Ladegerät aus dem Zubehör rein passt und dort transportiert werden kann.

[MEroller]

Die Widerstandscodierung vom Typ2-Schuko-Adapter muss von 13 auf 20A geändert werden (welcher Widerstand das sein muss kann ich gerade nicht eruieren, erst heute Abend), dann funzt es bei den allermeisten Ladesäulen

Ah, habs gefunden: Zw. PP und PE muss ein Widerstand von 680 Ω rein, statt derzeit offensichtlich 1500 Ω

[greifswald]

Schöne Zusammenstellung. Die Frage kommt ja hier häufiger auf.

Mit dem passenden Widerstand wird es auch keine 13A-Fehlermeldung mehr geben. Mehr Infos hier:

https://www.psa-e-wiki.de/index.php?tit ... er-Adapter

Schuko-Ladesäulen habe ich bei bei going-electric als Poi generieren lassen:

https://www.goingelectric.de/stromtankstellen/poi/

Zur Navigation nutze ich Osmand. Dort muss ich sie dann leider noch relativ aufwändig importieren. Dafür kann ich es so einstellen, dass mir auf der Reise angesagt wird, wenn ich in die Nähe einer Lademöglichkeit komme. Da kann ich dann auch mal nachladen, weil es gerade passt und eine Eisdiele in der Nähe ist

Bei Fehlversuchen nicht direkt abschrecken lassen. Ich hatte anfangs auch Probleme. Letztendlich lag es aber an den Säulen. Mittlerweile probiere ich nicht lange, sondern nutze ggf den 2. Anschluss an der Säule oder fahre nur nächsten Säule.

[EEKFZ]

@rainer*
Dein Adapter von Evalbo ist eine andere Liga. Gratuliere!
Der macht ein echtes "VD" (Vehicle Detect) über die CP-Kommunikationsleitung und erkennt das PWM-Signal der Ladesäule.
Allerdings auch etwas teurer. Soweit ich es erinnere, war keiner unter 150,-€.
Und sie waren alle auch nur für einen Phasenstrom von max 16A ausgelegt.
Der kleine kompakte Typ2-Adapter, den ich bei AliExpress gekauft habe, ist so groß wie eine Handfläche und kostete nur 27,-€. Das wollte ich unbedingt probieren und es war vor allem die Kompaktheit, die meine Aufmerksamkeit erregte.

Deinen Fahrradsäulen-Tipp finde ich sehr interessant. Ja, die richtige Datenbank finden ist dort die Herausforderung und - ähnlich wie ich es mit den POI's gemacht habe - müsste man die gefundenen Ladepunkte noch bezüglich der "Bauform" auswerten können, meint: wenn Schuko-Steckdose in einem Zeitschliessfach, dann nicht zeigen, oder so ähnlich.


@MEroller
Ja, das hatte ich auch schon an mehreren Stellen in verschiedenen Foren gelesen. Wenn ich mal irgendwo eine gut bebilderte Anleitung finde für genau diesen Adapter, den ich bei AliExpress gekauft habe, dann werde ich das auf jeden Fall machen. Und für alle, die mitlesen und wissen möchten wovon Du sprichst, wenn Du "Widerstandscodierung" sagst: hier ist das sehr gut erklärt: https://www.goingelectric.de/wiki/Typ2- ... codierung/


@greifswald
Ich freue mich, dass auch Du den POI-Generator bei goingelectric.de empfehlen würdest. Die von Dir genutzte Navigation "Osmand" kenne ich nicht, habe in meinem Abriss oben jedoch auch ganz bewusst Abstand davon genommen, meine oder irgendeine Navigation zu priorisieren. Da gibt es viele sehr sehr gute - auch kostenlos. Ich denke es ist da ein wenig wie mit dem Fernseher zuhause: der Gewöhnungseffekt spielt die wesentlichste Rolle.

[rainer*]

Dein Adapter von Evalbo ist eine andere Liga. Gratuliere!
Der macht ein echtes "VD" (Vehicle Detect) über die CP-Kommunikationsleitung und erkennt das PWM-Signal der Ladesäule.
Allerdings auch etwas teurer. Soweit ich es erinnere, war keiner unter 150,-€. Und sie waren alle auch nur für einen Phasenstrom von max. 16A ausgelegt.

Ja, der ist leider teuer. Aber die 16A schafft er. Das Kabel ist m.W. 2,5mm² und die Schukodose ist auch OK. Abgesehen davon ist eine Schukodose nur auf 10A Dauerbelastung ausgelegt (also 2,3kW). Wenn man 3kW möchte, sollte man schon gut auf ordentlich gefertigte und saubere Kontakte achten.
Wenn Du mehr als 16A über das Aliexpressteil laufen lässt, würde es mich nicht wundern, wenn es mit der Ladesäule verschmilzt.

[EEKFZ]

...
Ja, der ist leider teuer. Aber die 16A schafft er. Das Kabel ist m.W. 2,5mm² und die Schukodose ist auch OK. Abgesehen davon ist eine Schukodose nur auf 10A Dauerbelastung ausgelegt (also 2,3kW). Wenn man 3kW möchte, sollte man schon gut auf ordentlich gefertigte und saubere Kontakte achten.
Wenn Du mehr als 16A über das Aliexpressteil laufen lässt, würde es mich nicht wundern, wenn es mit der Ladesäule verschmilzt.

Meine letzte Ladung mit dem "Aliexpressteil":

[MEroller]

... Abgesehen davon ist eine Schukodose nur auf 10A Dauerbelastung ausgelegt (also 2,3kW).

Diese Aussage WAR einmal korrekt, aber heutzutage gibt es gute Schuko-Dosen, die 16A dauerhaft problemlos und ohne thermische Ausfälle übertragen können, aber nur, wenn sie auch mit 1,5, besser 2,5mm² "befeuert" werden. Hier meine zwei Beispiele für 16A Dauertaugliche Schuko-Steckdosen:

Mit 1,5mm² angeschlossene 3-Fach Verteilerleiste, auf dem PaceRace 2023 parallel 2 Zeros mit je 6A / 1300W problemlos aus einer Phase eines von zwei 11kW Typ 2 Ladedosen gespeist:

Und mein 3x16A Schuko-Verteiler, durchgehend mit 2,5mm² versorgt, wird auch nur handwarm mit 2x15A + 1x6 bis 7A

[Xlboy10]

Dieser Thread liefert keine neuen Themenaspekte, die nicht bereits in den Unterforen "Ladegeräte" und/oder "Ladestationen" von fachkundigen Usern und auch Administratoren in spezifischer Form kommentiert wurden. ... (gekürzt)

Vielen Dank für dieses tollen Bericht.
Ich habe einen Tisto Sunshine 6.0 und lade aktuell mit dem 6A Ladegerät zuhause. Für unterwegs soll eben genau eine andere Lösung her.
Ich bin mir leider nicht sicher welches stärkeres Ladegerät bei mir problemlos funktioniert. Müsste das von dir verlinkte nicht gehen? Anbei ein Bild von meinem Ladegerät.

[rainer*]

Schuko-Ladesäulen habe ich bei bei going-electric als Poi generieren lassen

Das hatte ich auch probiert, aber das Problem ist, das dort die Fahrradladesäulen nicht mit erfasst sind. Bei uns in der Gegend sind nur ca. 20% der Lademöglichkeit mit Schuko bei Going-electric erfasst.