Mode 1, 2, 3 en 4 laden – wat is dat?

Een term die je regelmatig tegenkomt is dat de laadkabel of laadstation met “Mode 3” laadt. Dit impliceert dat er ook een mode 1 en 2 is. Er is zelfs een mode 4.

Mode 1,2,3 en 4 duidt op de manier hoe de auto met het stroomgevende punt verbonden is. Mode 1, 2 en 3 betreft een verbinding met een wisselstroom (AC) aansluiting en mode 4 een gelijkstroom (DC) aansluiting.

AC Laden: Mode 1, 2 en 3

Wisselstroom kennen we allemaal vanuit de stroom die uit onze stopcontacten komt. Dit is ook de stroom die de “on-board lader” van de auto gebruikt om de batterijen op te laden. Uiteraard vindt er (in de auto) eerst een omzetting plaats naar gelijkstroom en het juiste voltage van de batterij. De wisselstroom maakt dus niet het verschil.

Mode 1 laden:

Mode 1 laden is met een laadkabel van stopcontact naar auto. Deze laadkabel is een directe verbinding van kopergeleiders. Klinkt ingewikkeld maar is gelijk aan hoe elk ander apparaat in je his verbonden is; TV, wasmachine, tostiijzer enz. Verschil is dat bij sommige apparaten de kabel er aan vast zit en bij de auto (en je TV) de (laad)kabel uitneembaar is. Mode 1 wordt afgeraden omdat het niet de extra veiligheden biedt die mode 2 en 3 bieden.

Mode 2 en 3 laden

Omdat auto’s buiten in weer en wind staan, van geleidend spul zijn gemaakt(plaatstaal, aluminium, we vergeten gemakshalve dat veel auto’s meer en meer uit plastic bestaan) en in de “publieke ruimte” geladen moeten kunnen worden, is er bedacht dat er extra veiligheden in gebouwd moeten worden:

  • Het laadpaal stopcontact en de kabel moet spanningsloos zijn als er geen auto is of als de auto klaar is met laden;
  • De laadstroom moet instelbaar zijn (lijkt misschien triviaal maar vraagt een specifiek artikel)
  • Er een degelijke aardlek en kortsluitbeveiliging moet zijn
  • Kabel niet uitneembaar is als er geladen wordt (ivm veiligheid èn diefstal)
  • De energie verekend kan worden en de EV rijder geautoriseerd kan worden.
  • Dat je elke auto kan laden bij elk willekeurige laadpaal ongeacht capaciteit auto en laadpaal.

Om dit te bereiken is het laadpunt (of laadpaal) geïntroduceerd. De laadpaal communiceert met de auto. De laadpaal geeft de maximale stroom door die de auto mag vragen en de auto laat weten dat ie wil laden, dan wel klaar is met laden.

We kunnen er een lang verhaal van maken over de verschillen tussen Mode 2 en mode 3 maar in feite komt het er op neer dat een mode 2 lader een laadpunt is met een stekker (en snoer) welke je zelf in (en uit) een stopcontact kunt steken. Het snoer tussen stekker en lader mag niet langer zijn dan een halve meter (in Duitsland 2 meter, uitzondering in de standaard; mag Mercedes deze laders in Nederland bij de auto leveren? denk het niet, gebeurt toch).

Zijn dit alle verschillen? Ja totdat de nieuwe standaard IEC 62752 in 2016 van kracht werd. Daarin worden specifieke eisen beschreven die niet voor de lader van mode 3 gelden. De belangrijkste is dat de Mode 2 lader een aardlek beveiliging heeft omdat je hem in elk stopcontact kunt aansluiten en niet kan vaststellen of dat stopcontact met een aardlekbeveiling afgezekerd is. Er zijn maar liefts 347 pagina’s voor nodig om dat te beschrijven en tot op heden (2019) zien we dat zelden aan deze eisen voldaan wordt.

Voor de juiste verstaanders: Als je een  laadpaal ophangt in je garage en met een snoer en stekker naar een stopcontact (wandcontactdoos is het juiste woord) leidt, dan heb je een mode 2 lader.

Onderstaande plaatje laadt de 3 modi naast elkaar zien.

Auto's respectievelijk van wandcontactdoos, in-cable communication and protection device en laadpaal geladen

 

DC laden: Mode 4

Bij AC laden zit de lader in de auto. Om sneller te kunnen laden is het praktisch om de lader buiten de auto te brengen; dit scheelt gewicht en kosten. Immers de lader wordt door meerdere voertuigen gebruikt. Ongeacht of de lader in of buiten de auto is, de lader moet communiceren met het batterij management systeem (BMS). Hierbij moet meer informatie uitgewisseld worden dan wat er bij AC laden tussen laadpaal en lader (in de auto) gecommuniceerd wordt. Er zijn meerdere standaarden. De twee meest gangbare zijn ChaDeMo en CCS. Deze systemen zijn niet uitwisselbaar en hebben een eigen stekker vorm.  Omdat de laadkabel onlosmakelijk aan het laadpunt bevestigd is, zijn er geen losse DC laadkabels te verkrijgen.