CCS1

CCS1, oder Combined Charging System Type 1, ist der AC- und DC-Ladestecker-Standard, den Nordamerika für batterieelektrische Fahrzeuge übernommen hat. Der Stecker selbst kombiniert zwei Ladewege in einer einzigen mechanischen Einheit: Der ursprüngliche fünfpolige J1772-Stecker für AC-Level 1 und Level 2-Ladung sitzt oberhalb eines Paares großer DC-Stromkontakte, sodass eine einzelne Buchse am Fahrzeug sowohl alltägliches Trickle-Charging als auch schnelles DC-Schnellladen an Stationen entlang von Highways ermöglicht.

Die DC-Kontakte in CCS1 sind direkt unterhalb der J1772-Stifte positioniert und führen erheblich höhere Spannung und Stromstärke als die AC-Seite. Moderne CCS1-Schnellladegeräte liefern zwischen 50 kW und 350 kW, mit Spannungen zwischen 200V und 920V je nach Ladegerät und Fahrzeugkapazität. Der Stecker selbst ist für Ströme bis zu 200 Ampere auf der DC-Seite ausgelegt, allerdings laden die meisten aktuellen Serienfahrzeuge mit niedrigeren Raten. Der physikalische Stecker ist größer als der J1772 allein, besonders wenn hochstromige Verbindungen gehandhabt werden.

CCS1 gegenüber anderen Standards

CCS1 konkurriert in Nordamerika mit Teslas proprietärem Stecker, wobei Tesla bei neueren Modellen allerdings auch CCS1 übernommen hat. In Europa und dem Rest der Welt ist CCS2 der Standard; er nutzt einen größeren, gerundeten Stecker basierend auf der Typ-2 (Mennekes) AC-Buchse. CCS2 kann aufgrund seiner größeren Kontaktflächen und Kühlvorrichtungen höhere Leistung effizienter liefern. China nutzt eine dritte Variante. Diese Zersplitterung hat viele öffentliche Ladenetze gezwungen, mehrere Steckertypen an einem einzelnen Ladepunkt zu installieren.

Der J1772-Teil von CCS1 ermöglicht kontrollertes Laden über ein Pilotsignal, das zwischen Ladegerät und Fahrzeug kommuniziert und die Stromabgabe basierend auf Temperatur, Batteriezustand und Netzbedingungen aushandelt. Der DC-Pfad umgeht diese Verhandlung bei traditionellen Schnellladegeräten, allerdings stellen neuere bidirektionale CCS1-Ladegeräte (für Vehicle-to-Grid-Anwendungen) die Kommunikation während des DC-Ladens wieder her. Thermisches Management ist entscheidend: Längeres Laden mit hoher Leistung kann sowohl die Kontakte des Steckers als auch das Batteriemanagementsystem des Fahrzeugs beeinträchtigen, wenn die Kühlung unzureichend ist.

CCS1 gewann nach 2015 an Bedeutung, als Hersteller wie General Motors, Volkswagen, Hyundai und Kia sich zum Standard verpflichteten. Ladenetze wie Electrify America und EVgo bauten ihre Netzwerke darauf auf. Die Dominanz des Steckers in Nordamerika macht ihn für Fuhrparkbetreiber und Infrastrukturplaner praktisch unverzichtbar, allerdings bleiben Installationskosten, Zuverlässigkeitsprobleme bei der Verbindung und Wärmeverlustprobleme bei höchsten Leistungsstufen aktuelle technische Herausforderungen.