Bidirektionales Laden: Audi A2 e-tron als mobiler Energiespeicher
Die Hochvoltbatterie eines Elektroautos kann nicht nur die Energie für den Fahrbetrieb bereitstellen, sondern auch jenseits des Straßenverkehrs gezielt als Stromquelle genutzt werden. Mit bidirektionalen Ladefunktionen ermöglicht der Audi A2 e-tron die Versorgung externer Geräte über Vehicle-to-Load (V2L) sowie die Nutzung der gespeicherten Energie im Haushalt über Vehicle-to-Home (V2H). Perspektivisch kommt Vehicle-to-Grid (V2G) für die Rückspeisung von Energie in das öffentliche Stromnetz hinzu.
Die wichtigsten Fakten
- Neuer Audi A2 e-tron in drei Batterievarianten (52, 61 und 84 kWh) bestellbar
- DC-Ladeleistung von 100 bis 183 kW
- DC-Laden von 10 auf 80 Prozent in 24 bis 29 Minuten
- Vehicle-to-Load (V2L) und Vehicle-to-Home (V2H) erweitern die Nutzung der Hochvoltbatterie
- Vehicle-to-Grid (V2G) ermöglicht perspektivisch die Einspeisung von Energie in das öffentliche Stromnetz
Batteriesystem mit abgestimmtem Thermomanagement und Ladeelektronik
Mit dem A2 e-tron bietet Audi erstmals ein rein elektrisches Einstiegsmodell in der Kompaktklasse. Je nach Variante kommen darin unterschiedliche Energiespeicher zum Einsatz: eine 84 kWh fassende Nickel-Mangan-Kobalt-Batterie oder eine Lithium-Eisen-Phosphat-Batterie, kurz LFP, mit einer Kapazität von 52 oder 61 kWh. Bei den LFP-Speichern werden die Zellen in einer Cell-to-Pack-Auslegung direkt in das Batteriepaket integriert. Aufgrund der dadurch ermöglichten höheren Packungsdichte lassen sich bei reduziertem Platzbedarf Energieinhalt und Energiedichte des HV-Systems steigern.
Thermomanagement und Ladeeffizienz im Fokus
Die Temperatur- und Kühlungsstrategie der Hochvoltbatterie war ein zentraler Entwicklungsbereich des A2 e-tron. Das Thermomanagement stimmt beim Laden und Entladen die Batterietemperatur, den Stromfluss und den Ladezustand fortlaufend aufeinander ab. Die Regelstrategie ist darauf ausgelegt, die Batterie innerhalb definierter Temperaturbereiche zu betreiben und ein reproduzierbares Ladeverhalten zu ermöglichen. Die präzisere Temperaturregelung beim Laden beziehungsweise Entladen leistet einen maßgeblichen Beitrag zu einem stabileren Batterieverhalten. Für Kundinnen und Kunden bedeutet das im Alltag nicht nur eine kurze Ladezeit, sondern auch ein stabiles, nachvollziehbares und reproduzierbares Lade- und Entladeverhalten.
DC-Laden und integrierte Ladeelektronik
Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die Ladedauer beim DC-Laden von 10 bis 80 Prozent Füllstatus der Batterie in Abhängigkeit von der jeweiligen Modellvariante und Batteriekapazität.
Leistung in kW | 125 | 140 | 170 | 240 |
Brutto-Batteriekapazität in kWh | 52 | 61 | 84 | 84 |
Ladedauer DC 10-80 % in min | 24 | 26 | 29 | 29 |
Die angegebenen Ladezeiten gelten unter definierten Prüfbedingungen. Die tatsächliche Ladezeit kann unter anderem von Batterietemperatur, Ladezustand und verfügbarer Ladeleistung abhängen.
Die Batterie im A2 e-tron ist nicht nur auf einen kurzfristigen Leistungspeak ausgelegt. Im Vordergrund für den alltäglichen Nutzen steht ein planbarer, kontrollierter und nutzbarer Ladeverlauf. Dafür wird ein weiterentwickeltes Bauteil verwendet, das On-Board-Charger und DC/DC-Wandlerkombiniert, das sogenannte OCDC 2.0. Es umfasst eine höhere Anzahl an Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs), ein angepasstes AC-Ausgangsmanagement und entsprechende Softwareanpassungen.
Batteriemanagement
Ein Battery Management Controller übernimmt die Überwachung und Regelung der Batterie. Insbesondere bei den LFP-Batterien wird durch eine flachere Open Circuit Voltage (OCV)-Kennlinie der Zellen die präzise Bestimmung des Lade- und Alterungszustands erschwert. Deshalb nutzt Audi einen angepassten Algorithmus. Die gewonnenen Informationen fließen in die Berechnung von Reichweite, Ladeverhalten und Betriebsstrategie ein.
Erweiterte Energienutzung
Die Batterie im A2 e-tron dient nicht ausschließlich als Energiespeicher für den Fahrbetrieb, sondern kann je nach Anwendung auch außerhalb des Fahrzeugs einen zusätzlichen Nutzen generieren.
Vehicle-to-Load (V2L) ermöglicht es, geeignete externe Verbraucher über das Fahrzeug mit elektrischer Energie zu versorgen. Das macht den A2 e-tron zum mobilen und flexiblen Energieträger. Die Funktion Vehicle-to-Home (V2H) nutzt den A2 e-tron als großen Batteriespeicher und ermöglicht es in Verbindung mit einer kompatiblen, bidirektionalen DC-Wallbox, den gespeicherten Strom für den Haushalt einzusetzen.
Abhängig von Markt, Fahrzeugausstattung, kompatibler Ladeinfrastruktur, Hausinstallation, regulatorischen Voraussetzungen und gegebenenfalls einem geeigneten Stromtarif wird der kompakte Audi perspektivisch Vehicle-to-Grid (V2G) ermöglichen. Dabei wird Energie aus der Fahrzeugbatterie für das öffentliche Stromnetz bereitgestellt. Das macht die Batterie zum Bestandteil eines größeren Energiesystems.
Fazit
Mit dem A2 e-tron verfolgt Audi das Ziel, Elektromobilität im Kompaktsegment alltagstauglich, effizient und flexibel zu gestalten. Das Zusammenspiel aus abgestimmtem Thermomanagement, intelligenter Ladeelektronik und weiterentwickeltem Batteriemanagement sorgt für ein stabiles und reproduzierbares Ladeverhalten. Gleichzeitig erweitern bidirektionale Ladefunktionen den Einsatzbereich der Batterie über den Fahrbetrieb hinaus und machen das Fahrzeug damit zu einem aktiven Bestandteil des Energiesystems. So verbindet der A2 e-tron effizientes Laden, intelligente Energienutzung und hohe Alltagstauglichkeit in einem zukunftsorientierten Gesamtkonzept.
Animation: Audi A2 e-tron - Batterietechnologie und bidirektionales Laden
Häufig gestellte Fragen
Was bedeutet bidirektionales Laden?
Bidirektionales Laden bedeutet, dass ein Elektroauto nicht nur Strom aus dem Netz aufnehmen, sondern auch wieder zurückgeben kann. So wird das Fahrzeug zur flexiblen Energiequelle.
Was kann geladen werden?
Beim bidirektionalen Laden spielt es keine Rolle, ob ein externes Gerät geladen (Vehicle-to-Load; V2L), ein Haus mit Strom versorgt (Vehicle-to-Home ; V2H) oder perspektivisch Energie in das öffentliche Stromnetz eingespeist wird (Vehicle-to-Grid; V2G).
