Im Kontext mit Elektrofahrzeugen sind Ladestecker Stecker, die an Ladekabel angeschlossen sind und für die Verbindung der Ladestation oder der Wandladestation mit dem Elektroauto sorgen. Da die technischen Rahmenbedingungen und Anforderungen in Europa, den USA und Japan sehr unterschiedlich sind, gibt es verschiedene Ladestecker für das normale Laden über einphasigen Wechselstrom, das schnellere Laden über dreiphasigen Drehstrom und spezielle Ladestecker für die Schnellladesysteme.
Was die Rahmenbedingungen betrifft, so ist das europäische Stromnetz dreiphasig, wohingegen die USA ein einphasiges Wechselspannungsnetz haben.
Europäische Ladestecker
Europa benutzt andere Ladestecker als die USA, Japan und China. In Europa wird der von der International Electrotechnical Commission ( IEC) spezifizierte Standard IEC 62196-2 mit der Typenbezeichnung Typ 2 benutzt, bekannt als Mennekes-Stecker. In dem Standard sind der Ladestecker und die Lademodi der Ladestation festgelegt. Typ 2 eignet sich als Ladestecker für das Niederspannungs- und das Drehstromnetz. Außerdem ist er Teil des Kombinationssteckers, des Combo-Stecker, für die Gleichstromladung der Schnellladesysteme. Neben dem genannten Typ-2-Ladestecker gibt es weitere von verschiedenen Elektroauto- und Stecker-Herstellern entwickelte Ladestecker.
Bei dem europäischen Ladestecker nach IEC 62196-2 handelt es sich um einen 7-poligen Stecker mit drei Phasen ( L1, L2, L3), Neutralleiter (N) und Schutzleiter ( PE), sowie den zwei Signalleitern Control Pilot ( CP) und Proximity Pilot ( PP). Der Anschluss für den Erdleiter befindet sich zentral in der Steckermitte. Um ein Verdrehen des Steckers zu vermeiden ist eine Steckerseite abgeflacht. Der Ladestecker, in der Größe vergleichbar den bekannten 16-A- Steckern für Drehstrom ( CEE-Stecker), ist sowohl für Einphasenstrom mit 230 V als auch für Drehstrom mit 400 V ausgelegt.
Das VDE hat für Ladestecker für Einphasenstrom und Dreiphasenstrom Ladeströme von 16 A, 32 A und 63 A spezifiziert. Das entspricht im 230-V-Netz Leistungen von 3,7 kW, 7,4 kW und 14,5 kW, im 400-V-Netz sind es Leistungen von 11,0 kW, 22,1 kW und 43,5 kW. Die Spezifikationen nach IEC 62196-2 gehen über diese Grenzwerte hinaus und spezifizieren für Wechselstrom einen maximalen Ladestrom von 250 A. Bei Gleichstromladung beträgt der max. Ladestrom 400 A Gleichstrom.
Neben dem genannten Ladestecker gibt es für die Schnellladung mit DC-High für Lademodus 4 noch den kombinierten Combo-Ladestecker für Wechsel- und Gleichstrom. Was die anderen Länder betrifft, so wird in den USA als Ladestecker der fünfpolige Typ 1 nach SAE J1772 benutzt, der ebenfalls in IEC 62196-1 behandelt wird. China hat den Stecker nach dem chinesischen GB/T-Standard spezifiziert.
Funktionen der Ladestecker
Zu den erweiterten Funktionalitäten des Ladesteckers gehören eine Kommunikationsleitung zwischen Ladestation und Elektroauto über die der Ladezustand kontrolliert und der Strom abgerechnet werden kann. Die beiden Signalleitungen sind für den Pilotkontakt, Control Pilot (CP), und den Proximity- Schalter, Proximity Pilot (PP). Über den Pilotkontakt gibt das Elektrofahrzeug ein Signal an die Ladestation und signalisiert damit die Ladefreigabe. Über den PP-Kontakt wird der Ladestrom entsprechend dem Leiterquerschnitt begrenzt um eine Überlastung des Ladekabels zu vermeiden. An weiteren Funktionalitäten gibt es eine Wegfahrsperre, einen mechanischen und elektrischen Schutz sowie einen Fehlerstrom-, Überlast- und Komponentenschutz.
Der in den USA und Japan benutzte Ladestecker wurde von der Society of Automotive Engineers (SAE) entwickelt und unter J1772 standardisiert. Er ist für Einphasenstrom mit 240 V und 70 A ausgelegt. Er hat wie der in Europa standardisierte Ladestecker zwei Signalleitungen für die Kommunikation mit dem Fahrzeug. Ein weiterer in China und Indien benutzter Ladestecker ist der für das GB/T-Ladesystem. Es ist ein Stecker für einphasige Wechselspannung und für Drehstrom. Er hat wie der Ladestecker für das CCS-Ladesystem sieben Kontakte für die drei Phasen (L1, L2, L3), den Neutralleiter (N) und den Schutzleiter (PE) und für die Steuerungssignale Control Pilot (CP) und Proximity Pilot (PP). Die übertragbaren Ladeleistungen liegen bei 11 kW, 22 kW und 43 kW.