Was ist On-Board- und Off-Board-Laden bei Elektrofahrzeugen?

Beim Laden von Elektrofahrzeugen an Bord wird Wechselstrom im Fahrzeug mit einem eingebauten Bordladegerät in Gleichstrom umgewandelt, ideal für das Laden mit Wechselstromstufe 1–2. Beim Off-Board-Laden wird die AC/DC-Umwandlung in der Außenstation durchgeführt, wodurch ein Hochleistungs-DC-Schnellladen (Stufe 3) ermöglicht wird, das direkt an die Traktionsbatterie geliefert wird und den fahrzeuginternen Konverter umgeht.

Dieser Leitfaden richtet sich an Fahrzeughersteller, Plattformarchitekten und Antriebsstrangintegratoren. Es verdeutlicht, wo ein On-Board-Ladegerät (OBC) im Vergleich zum Off-Board-DC-Schnellladen geeignet ist, beschreibt Auswahlkriterien (Leistung, Kühlung, bidirektionale Fähigkeit, Konformität und Integrationsgrad) und ordnet typische Arbeitszyklen den Hardware-Entscheidungen zu. Außerdem wird gezeigt, wie das On-Board-Ladegerät-Portfolio von Landworld mit 3,3–40 kW und integrierten 2-in-1/3-in-1-Systemen zu Programmen für Pkw, Nutzfahrzeuge und Geländefahrzeuge passt. Um beim Lesen einen Überblick über die Produktklassen zu erhalten, schauen Sie sich die Produktklassen von Landworld an Sortiment an Bordladegeräten .

Kernunterschiede, die sich auf das Fahrzeug- und Infrastrukturdesign auswirken

• Umwandlungsort: On-Board (AC→DC im Fahrzeug) vs. Off-Board (AC→DC in der Station).

• Typische Leistung: Onboard ~3,3–22 kW (bis zu 40 kW auf ausgewählten Plattformen) vs. extern ~50–350 kW.

• Ladestufen: Onboard unterstützt AC Level 1–2; Off-Board ermöglicht DC-Schnellladung (Stufe 3).

• Kompromisse bei der Integration: On-Board bringt zusätzliches Gewicht, thermische und EMV-Bedenken; Off-Board verlagert die Komplexität auf den Standort (Netzkapazität, Kühlung, Steuerung).

• Beste Verwendung: On-Board für vorhersehbare Verweilzeitfenster; Off-Board für zeitkritische Turnarounds und Langstreckenkorridore.

  
  

On-Board vs. Off-Board-Übersicht

Attribut	On-Board-Ladung (Wechselstrom über On-Board-Ladegerät)	Off-Board-Ladung (DC-Schnellladung)
Konvertierungsstandort	Im Fahrzeug (OBC)	Außenstation
Typische Leistung	~3,3–22 kW (bis zu 40 kW)	~50–350 kW
Ladestufen	AC-Stufe 1–2	DC-Stufe 3
Infrastruktur	Niedrigere Investitionsausgaben; nutzt Anlagenstromkreise	Hoher Investitionsaufwand; Versorgungskoordination
Fahrzeugaufprall	Verpackung, Konfektionierung, Wärme, EMV	Kein zusätzliches Gewicht im Fahrzeug
Duty-Cycle-Passform	Übernachtungsdepot/Zuhause, Arbeitsplatz	Schneller Nachschub unterwegs

Ladestufen: Zuständigkeiten und Geschwindigkeitsobergrenzen

Nur die AC-Stufen 1–2 stützen sich auf das OBC; Das DC-Schnellladen erfolgt über den Power Stack der Station.

Gegenstand	Level 1 (AC)	Level 2 (AC)	Level 3 (DC schnell)
AC/DC-Umwandlung	Im Fahrzeug über OBC	Im Fahrzeug über OBC	Im Bahnhof (außerhalb der Station)
Typische Spannung	~120 V (regionsabhängig)	208–240 V (ein-/dreiphasig je nach Region)	Hochspannungs-Gleichstrom
Typische Leistung	~1–2 kW	~7,4–22 kW	~50–350 kW
Geschwindigkeitsobergrenze festgelegt durch	OBC + Schaltung	OBC + Schaltung	DC-Grenzwerte für Station und Fahrzeug
OBC im Strompfad?	Ja	Ja	NEIN

Implikation: Das Bordladegerät ist die AC-Geschwindigkeitsbegrenzung für das Fahrzeug. Um Level-2-Sitzungen zu beschleunigen, nehmen die OEMs zu OBC-Stromversorgung – unterliegt thermischen, Verpackungs- und Kostenbeschränkungen.

Was das Bordladegerät macht (technische Beschreibung)

Ein integriertes Ladegerät wandelt Wechselstrom in Gleichstrom um, gestaltet das Ladeprofil unter BMS-Überwachung und verwaltet die thermische Leistung. Zu den Hauptfunktionen gehören Wechselstromgleichrichtung und Leistungsfaktorsteuerung, geregelter Gleichstromausgang gemäß CC/CV-Profilen, Kommunikation mit dem BMS und der Ladestation sowie Wärmemanagement über Luft- oder Flüssigkeitskühlung. In Suchanfragen und Spezifikationen finden Sie Begriffe wie „EV-On-Board-Ladegerät“, „On-Board-Ladegerät für Elektrofahrzeuge“, „On-Board-Batterieladegerät“ und „Power-On-Board-Ladegerät“; Diese beziehen sich in der Regel auf denselben Fahrzeugkonverter im Automobilkontext.

Spezifikationsrahmen für die OBC-Auswahl

• Nennleistung (kW): Richten Sie sich nach der Energie pro Verweilzeit, der Packkapazität und dem angestrebten Umsatz. Gängige Klassen: 7,4–11 kW für Mainstream-Personenbahnsteige; 11–22 kW für größere Pakete oder Flottenwechsel; 22–40 kW für gewerbliche/schwere Nutzung.

• Kühlarchitektur: Luftgekühlt für den Einsatz bei mittlerer Leistung und gemäßigten Temperaturen; Flüssigkeitsgekühlt für hohe Leistung, heißes Klima oder intensive Nutzung, wo thermische Stabilität und akustische Grenzen wichtig sind.

• Bidirektionale Fähigkeit: Wählen Sie bidirektional, wenn V2L-/V2H-/V2G-Funktionen auf der Roadmap stehen oder für Resilienz- und Grid-Programme erforderlich sind.

• Integrationsgrad: 2-in-1 (OBC + DC/DC) zur Reduzierung von Kabelbaumlänge und -volumen; 3-in-1 (OBC + DC/DC + PDU) für zentrales Energiemanagement und Plattformmodularität.

• Konformität und Robustheit: ISO 26262 (funktionale Sicherheit) und IATF 16949 (Automobilqualität) als Grundlagen; Fügen Sie ISO 9001/14001/45001 und ESD S20.20 für Prozessgenauigkeit hinzu. Priorisieren Sie EMV-Störfestigkeit, IP-Schutzart, Vibrationstoleranz und bewährte MTBF.

  
  

Power-to-Szenario-Matrix (technische Anleitung)

Plattform/Arbeitszyklus	Empfohlene OBC-	Stromkühlungs	-Integrationsanleitung
Kompakter Passagier, vorhersehbare Depotverweildauer	7,4–11 kW	Luft (flüssig, wenn heiß)	Eigenständiger OBC oder 2-in-1 zum Verpacken
Premium-Passagier, größere Rucksäcke oder Multi-Fahrer	11–22 kW	Luft oder Flüssigkeit	2-in-1; 3-in-1 auf zentralisierten Architekturen
Leichte kommerzielle Flotten	11–22 kW	Oft flüssig	2-in-1 zur Reduzierung des Kabelbaums und zur Verbesserung der Effizienz
Schwerlast- oder Depotbetrieb	22–40 kW	Flüssig	3-in-1 für zentrales Energiemanagement
Gelände-/Sonderfahrzeuge	11–22 kW	Flüssig	3-in-1; legen Wert auf Robustheit und hohe IP

Hinweis: OBC-Strom verkürzt die Verweildauer der Stufe 2 nur, wenn die Stromkreise und Pfosten der Anlage die Zielstromstärke und Phasenkonfiguration unterstützen.

An das Landworld-Portfolio gebundene Integrationsmöglichkeiten

• 2-in-1-Systeme (OBC + DC/DC): Typische Paarungen umfassen 3,3 kW OBC + 2 kW DC/DC; 6,6 kW OBC + 2,5–3 kW DC/DC; 11 kW oder 22 kW OBC + 3 kW DC/DC. Vorteile: geringere Masse des Kabelbaums, kleinerer Bauraum, verbesserte Systemeffizienz.

• 3-in-1-Systeme (OBC + DC/DC + PDU): 3,3/6,6/11 kW mit 2,5–3 kW DC/DC plus PDU, was eine zentrale Steuerung und optimierte Validierung ermöglicht.

  
  

Qualität, Umfang und Liefersicherheit

Die Fähigkeiten von Landworld entsprechen den OEM-Validierungs- und globalen Beschaffungsanforderungen:

• Zertifizierungen: ISO 26262, IATF 16949, ISO 9001, ISO 14001, ISO 45001, ESD S20.20.

• Industrialisierung: 90 %+ Produktionsautomatisierung, 800.000+ jährliche Einheitenkapazität.

• Erfolgsbilanz: Mehr als 1.000.000 kumulierte Sendungen, mehr als 20 Länder beliefert.

• F&E-Stärke: Hohe Leistungsdichte, modularer Aufbau und Beiträge zu nationalen Standards.

  
  

Checkliste für Beschaffung und Validierung

• Bestätigen Sie den Energiebedarf des AC-Anwendungsfalls (Stufe 1/2) und die zulässige Verweildauer pro Plattform.

• Passen Sie die OBC-Leistung an die Anlagenbeschränkungen an (Phase, Stromstärke, Panelkapazität).

• Wählen Sie die Kühlung aus, um die Ziele in Bezug auf Arbeitszyklus, Klima, Akustik und Verpackung zu erreichen.

• Definieren Sie frühzeitig bidirektionale Anforderungen (Schnittstellen, Schutzmaßnahmen, Compliance).

• Wählen Sie die Integrationsstufe (Standalone vs. 2-in-1 vs. 3-in-1) basierend auf der Komplexität der Verkabelung und den Modularitätszielen.

• Validieren Sie EMV, IP, Vibration, thermische Leistungsminderung und Effizienz im gesamten Betriebsbereich.

FAQs

F1: Was ist Onboard- und Offboard-Laden?
A1: Beim Onboard-Ladevorgang wird für Sitzungen der Stufen 1–2 ein integriertes Ladegerät im Fahrzeug verwendet, um Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln. Beim Offboard-Laden erfolgt die Umwandlung in der Außenstation und liefert geregelten Gleichstrom für Schnellladung der Stufe 3, wobei der OBC-Strompfad des Fahrzeugs umgangen wird.

F2: Was ist ein integriertes Ladegerät für Elektrofahrzeuge?
A2: Ein Onboard-Ladegerät für Elektrofahrzeuge (Onboard EV Charger, OBC) ist der im Fahrzeug integrierte AC→DC-Wandler und Laderegler. Es verwaltet Gleichrichtung, Ladeprofile, Kommunikation mit dem BMS und Post sowie thermische Grenzwerte während des AC-Ladens.

F3: Was ist der Unterschied zwischen On-Board und Off-Board?
A3: On-Board zentralisiert die Konvertierung im Fahrzeug (Auswirkungen auf Verpackung, Wärme, EMV); Off-Board verlagert die Umwandlung in die Station und ermöglicht so eine höhere Leistung durch standortseitige Kühlung und Netzintegration.

F4: Welche drei Arten von Ladesystemen für Elektrofahrzeuge gibt es?
A4: AC Level 1 und Level 2 (beide basieren auf dem OBC) und DC Level 3 Schnellladung (Umwandlung in der Station; DC wird direkt an den Akku geliefert).

F5: Wie sollten OEMs OBC-Stromversorgung wählen?
A5: Größenverhältnis zu Energie pro Aufenthalt, Packkapazität und Anlagengrenzen: 7,4–11 kW für normale Passagiere, 11–22 kW für größere Packs/Flotten, 22–40 kW für gewerbliche/schwere Nutzfahrzeuge.

F6: Wann ist bidirektionale Fähigkeit erforderlich?
A6: Geben Sie ein bidirektionales Bordladegerät für Elektrofahrzeuge an, wenn V2L/V2H/V2G auf der Produkt-Roadmap steht oder durch Kundenprogramme oder Ausfallsicherheitsziele vorgeschrieben wird.

F7: Wann sollte die 2-in-1- oder 3-in-1-Integration eingeführt werden?
A7: Verwenden Sie 2-in-1, um die Belastung und Lautstärke zu reduzieren. Wählen Sie 3-in-1 für eine zentrale Energieverwaltung, insbesondere bei Premium-, kommerziellen oder Offroad-Plattformen.