Wer sein Elektroauto an einer Wallbox oder einer öffentlichen AC-Ladesäule anschließt, lädt nicht einfach den Strom aus dem Netz direkt in die Batterie. Dazwischen übernimmt der On-Board-Charger eine entscheidende Aufgabe: Er wandelt den ankommenden Wechselstrom in Gleichstrom um, den die Batterie des Elektroautos speichern kann. Gleichzeitig überwacht und steuert er wichtige Parameter des Ladevorgangs.
Doch warum kann ein Elektroauto an derselben Wallbox beispielsweise nur mit 11 kW laden, während ein anderes 22 kW schafft? In diesem Ratgeber erfährst du, wie ein On-Board-Charger funktioniert, welchen Einfluss er auf die Ladeleistung hat und welche Vor- und Nachteile die Technik mit sich bringt.
Was ist ein On-Board-Charger?
Der On-Board-Charger, kurz OBC, ist fest im Elektroauto verbaut und übernimmt beim Laden mit Wechselstrom eine wichtige Übersetzungsarbeit.
Während aus dem Hausnetz oder einer Wallbox Wechselstrom (AC) kommt, benötigt die Batterie des Elektroautos Gleichstrom (DC). Der On-Board-Charger wandelt den Strom deshalb direkt im Fahrzeug entsprechend um. Erst anschließend kann die Energie in der Batterie gespeichert werden.
Während des Ladevorgangs überwacht der OBC außerdem weitere Parameter, die für die Aufladung der Batterie relevant sind.
So funktioniert der On-Board-Charger
Sobald du dein Elektroauto an eine AC-Lademöglichkeit anschließt, beginnt der On-Board-Charger mit der Stromumwandlung. Dabei arbeitet er als kompaktes Schaltnetzteil und ist darauf ausgelegt, die Wandlungsverluste möglichst gering zu halten.
Vereinfacht läuft der Vorgang folgendermaßen ab:
1
Über Steckdose, Wallbox oder AC-Ladesäule gelangt Wechselstrom zum Fahrzeug.
2
Der On-Board-Charger wandelt den Wechselstrom in Gleichstrom um.
3
Strom- und Spannungsfluss werden während des Ladevorgangs gesteuert.
4
Der umgewandelte Gleichstrom kann anschließend in der Fahrzeugbatterie gespeichert werden.
Der On-Board-Charger bestimmt die maximale AC-Leistung
Wie schnell dein Elektroauto an einer Wallbox lädt, hängt nicht ausschließlich von der Leistung der Wallbox ab. Entscheidend ist auch, welche Ladeleistung der On-Board-Charger des Fahrzeugs verarbeiten kann.
Unterstützt dein Auto beispielsweise maximal 11 kW AC-Ladeleistung, kann auch eine leistungsstärkere AC-Ladesäule diese Grenze nicht umgehen. Die Ladeleistung wird auf das Maximum begrenzt, das der On-Board-Charger aufnehmen kann.
Der OBC kann beim AC-Laden somit zum begrenzenden Faktor werden.
11 kW oder 22 kW: Was ist der Unterschied?
Bei vielen Elektroautos kommt ein 11-kW-On-Board-Charger zum Einsatz. Damit lässt sich eine leere Batterie über mehrere Stunden aufladen. Für das Laden zu Hause über Nacht ist diese Leistung deshalb in vielen Fällen ausreichend.
Ein 22-kW-On-Board-Charger kann die Ladezeit an einer entsprechend leistungsfähigen AC-Lademöglichkeit deutlich reduzieren. Voraussetzung ist allerdings, dass sowohl das Fahrzeug als auch die Ladeinfrastruktur 22 kW unterstützen.
Im Alltag ist die höhere Leistung nicht zwangsläufig erforderlich. Steht das Elektroauto beispielsweise über Nacht zu Hause oder mehrere Stunden am Arbeitsplatz, kann auch eine Ladeleistung von 11 kW ausreichend Zeit zum Aufladen bieten.
Die Wallbox allein bestimmt nicht die Ladegeschwindigkeit
Eine Wallbox mit hoher Leistung bedeutet also nicht automatisch, dass jedes Elektroauto diese Leistung vollständig nutzen kann.
Ein einfaches Beispiel: Unterstützt deine Wallbox 22 kW, der On-Board-Charger deines Elektroautos aber nur 11 kW, lädt das Fahrzeug maximal mit 11 kW.
Umgekehrt bringt ein 22-kW-On-Board-Charger nur dann einen Geschwindigkeitsvorteil, wenn die verwendete Lademöglichkeit ebenfalls die entsprechende Leistung bereitstellen kann.
Beim Vergleich von Elektroautos lohnt sich deshalb neben Batteriegröße und Reichweite auch ein Blick auf die maximale AC-Ladeleistung.
Vorteile eines On-Board-Chargers
Durch die fest im Fahrzeug integrierte Stromumwandlung kann ein Elektroauto an unterschiedlichen Wechselstromquellen geladen werden. Das sorgt vor allem im Alltag für Flexibilität.
Flexibles AC-Laden
Je nach Fahrzeug und geeigneter Infrastruktur kann an unterschiedlichsten Wechselstromquellen geladen werden.
Kontrollierter Ladevorgang
Strom- und Spannungsfluss werden passend zur Fahrzeugbatterie geregelt.
Weniger Technik in der AC-Ladestation
Die notwendige Umwandlung von AC zu DC findet direkt im Fahrzeug statt.
Fahrzeugspezifische Steuerung
Der Ladevorgang kann auf die Anforderungen des jeweiligen Akkus abgestimmt werden.
Potenzial für bidirektionales Laden
Moderne Systeme können auch für V2X-Technologien ausgelegt sein, bei denen das Elektroauto als Energiespeicher genutzt werden kann.
Nachteile des On-Board-Chargers
Die Umwandlung des Stroms direkt im Fahrzeug bringt allerdings auch einige Nachteile mit sich:
Energieverluste
Bei der Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom geht ein Teil der Energie verloren. Nicht die gesamte bezogene Energie landet daher in der Fahrzeugbatterie.
Begrenzte Ladeleistung
Die maximale AC-Leistung wird durch den verbauten On-Board-Charger begrenzt. Ein 11-kW-On-Board-Charger kann auch an einer leistungsfähigeren AC-Ladestation nicht mehr als 11 kW aufzunehmen.
Zusätzliches Gewicht und Platzbedarf
Die integrierte Leistungselektronik benötigt Bauraum und erhöht das Fahrzeuggewicht.
Mögliche Reparaturkosten
Ein Defekt am On-Board-Charager kann vergleichsweise kostspielig sein, da komplexe Komponenten im Fahrzeug repariert oder ausgetauscht werden müssen.
Welche Rolle spielt der On-Board-Charger beim Schnellladen?
Der On-Board-Charger ist vor allem für das Laden mit Wechselstrom entscheidend. Seine Aufgabe besteht darin, AC in den für die Batterie benötigten Gleichstrom umzuwandeln.
Für die Einordnung der Ladeleistung solltest du deshalb darauf achten, ob bei einem Fahrzeug von AC- oder DC-Ladeleistung gesprochen wird. Die Leistung des On-Board-Chargers beschreibt die Möglichkeiten beim AC-Laden und sollte nicht mit der angegebenen Schnellladeleistung eines Elektroautos verwechselt werden.
Fazit: Der On-Board-Charger entscheidet beim AC-Laden mit
Der On-Board-Charger übernimmt eine zentrale Aufgabe beim Laden eines Elektroautos mit Wechselstrom. Er wandelt den Strom aus Steckdose, Wallbox oder AC-Ladesäule in Gleichstrom um und macht ihn damit für die Fahrzeugbatterie nutzbar.
Gleichzeitig bestimmt seine Leistung, wie viel Wechselstrom das Elektroauto maximal aufnehmen kann. Eine 22-kW-Wallbox führt daher nicht automatisch zu 22 kW Ladeleistung – auch der OBC des Fahrzeugs muss diese Leistung unterstützen.
Gerade wenn du dein Elektroauto überwiegend zu Hause oder an öffentlichen AC-Ladepunkten laden möchtest, lohnt sich deshalb ein Blick auf die Leistung des verbauten On-Board-Chargers.
Häufige Fragen zum On-Board-Charger
Ein On-Board-Charger ist Bestandteil der Hochvolt- und Ladeelektronik des Fahrzeugs. Eine einfache Aufrüstung wie bei einer austauschbaren Fahrzeugkomponente ist daher in der Regel nicht vorgesehen. Entscheidend sind die technischen Möglichkeiten des jeweiligen Fahrzeugmodells.
Ja, eine Störung des On-Board-Chargers kann das AC-Laden beeinträchtigen oder verhindern. Allerdings können Ladeprobleme auch andere Ursachen haben. Bei wiederkehrenden Fehlermeldungen sollte das Ladesystem deshalb fachgerecht geprüft werden.
Das Ladekabel stellt die Verbindungen zwischen Fahrzeug und Ladepunkt her. Der On-Board-Charger ist dagegen fest im Auto verbaut und übernimmt beim AC-Laden unter anderem die Umwandlung des Wechselstroms in Gleichstrom.
Mehr über Elektromobilität erfahren
Elektromobilität einfach verstehen
Von Wallbox und Ladeleistung über Reichweite bis hin zum Reisen mit dem Elektroauto: In unseren Ratgebern erklären wir wichtige Themen rund um Elektromobilität verständlich und praxisnah.