Sähköauton latauksen käsitteet

Latausteho (kilowattia, kW)

Latausteho kertoo, kuinka nopeasti latausasema voi ladata sähköajoneuvon akkua. Se ilmaistaan kilowatteina (kW), ja suurempi latausteho tarkoittaa nopeampaa latausta.

Esimerkiksi:

• 3,7 kW (16 A, 1-vaiheinen). Lataus tällä teholla on hitaampi, mutta se on yleensä riittävä useimmille, jotka lataavat autoaan yön aikana.
• 11 kW (16 A, 3-vaiheinen). 11 kW latausteho mahdollistaa auton akun täyden lataamisen useimmiten yön aikana, vaikka akku olisi lähes tyhjä. Tämä teho vaatii kolmivaiheisen sähköliittymän
• 22 kW (32 A, 3-vaiheinen). Tämä tehotaso mahdollistaa sähköauton nopean lataamisen, ja se sopii erityisesti tilanteisiin, joissa latausaika on kriittinen, tai taloudessa on useampi sähköauto.

Latausvirta (Ampeerit, A)

Latausvirta tarkoittaa virran voimakkuutta, jolla sähkö kulkee latauslaitteesta
sähköauton akkuun. Se ilmaistaan ampeereina (A). Yksinkertaistettuna, mitä
suurempi ampeerimäärä, sitä nopeammin sähköauton akku voi latautua, kunhan
muut tekijät, kuten jännite (volttimäärä) ja auton vastaanottokyky, ovat riittävät.

Ominaisuudet ja merkitys:

1. Latausnopeuden määrittäjä: Latausvirta on yksi tärkeimmistä tekijöistä, jotka vaikuttavat latauksen nopeuteen. Suurempi latausvirta mahdollistaa suuremman sähkötehon (kW) siirtymisen autoon, mikä lyhentää latausaikaa.
2. Sähköjärjestelmän kuormitus: Latausvirran suuruus vaikuttaa myös siihen, kuinka paljon kuormitusta kodin sähköjärjestelmä joutuu kestämään.
   Suurempi virta vaatii vankemman sähköjärjestelmän ja voi edellyttää
   esimerkiksi sulakkeiden, johtojen tai pistorasioiden päivitystä, jotta turvallisuus säilyy.
3. Säädettävyys: Joissakin latausasemissa ja siirrettävissä latauslaitteissa latausvirtaa voi säätää. Tämä mahdollistaa latauksen mukauttamisen kodin sähkökapasiteetin mukaan, jolloin voidaan välttää sähköverkon ylikuormittaminen tai sulakkeiden laukeaminen.
4. Turvallisuus: Liian korkea latausvirta suhteessa kodin sähköjärjestelmän kapasiteettiin voi aiheuttaa ylikuumenemista ja palovaaran. Siksi on tärkeää varmistaa, että latausvirta on sovitettu kodin sähköverkon kyvykkyyteen ja että käytettävä latauslaite on turvallinen ja hyväksytty sähköauton lataamiseen.

Esimerkkejä yleisistä latausvirroista:

• 10 A: Tämä on usein tavallisen kotitalouspistorasian enimmäisvirta, mikä tarkoittaa noin 2,3 kW (10 A * 230 V = 2300 W = 2,3 kW) lataustehoa. Tämä on hitaampi ja vähemmän tehokas, mutta turvallinen virta pienempään ja tilapäiseen lataukseen.
• 16 A: Yleinen virta, jota käytetään useimmissa kotilatausasemissa ja sinisissä CEE-pistorasioissa. Tämä virta yhdistettynä 230 V jännitteeseen antaa noin 3,7 kW lataustehon, mikä on yleinen kotilatauksessa.
• 32 A: Tämä latausvirta mahdollistaa nopeamman latauksen ja on usein käytössä tehokkaammissa kotilatausasemissa ja kolmivaiheisissa pistorasioissa. 32 A virta kolmivaiheisessa järjestelmässä (400 V) antaa jopa 22 kW lataustehon, mikä mahdollistaa huomattavasti nopeamman latauksen.

Yhteenveto:

Latausvirta on keskeinen tekijä, joka vaikuttaa siihen, kuinka nopeasti sähköauto
voidaan ladata. Valitsemalla sopivan latausvirran voidaan varmistaa turvallinen ja
tehokas latausprosessi, joka on mukautettu kodin sähköjärjestelmän ja auton
latauskapasiteetin mukaan.

Verkon jännite (Voltit, V)

Verkon jännite viittaa sähköverkon tarjoamaan sähköjännitteen tasoon, jota
käytetään sähköenergian siirtämiseen kodin pistorasioihin, laitteisiin ja
latauslaitteisiin. Jännite ilmaistaan volteissa (V), ja se on oleellinen tekijä sähköauton latauksessa, sillä se vaikuttaa suoraan lataustehon muodostumiseen yhdessä latausvirran kanssa.

Ominaisuudet ja merkitys:

1. Yleiset jännitetasot:
• 230 V (yksivaiheinen): Tämä on tavanomainen jännite kotitalouksissa, mukaan lukien Suomessa. Yksivaiheinen 230 V verkko on käytössä tavallisissa kotipistorasioissa ja pienemmissä kotilatausasemissa.
• 400 V (kolmivaiheinen): Kolmivaiheinen 400 V verkko tarjoaa suuremman tehon, mikä mahdollistaa nopeamman latauksen. Tämä jännite on käytettävissä, kun talossa on kolmivaiheinen sähköjärjestelmä, ja sitä käytetään tehokkaammissa latausasemissa, kuten 11 kW ja 22 kW tehoisissa latauslaitteissa.
2. Lataustehon muodostuminen:
• Lataustehon (kW) muodostuminen perustuu jännitteen ja virran (ampeerien) yhteisvaikutukseen. Esimerkiksi yksivaiheinen 230 V verkko yhdistettynä 16 A virtaan tuottaa noin 3,7 kW lataustehoa. Kolmivaiheinen 400 V verkko ja 32 A virta voivat tuottaa jopa 22 kW lataustehoa: 3 vaihe * 32 A * 400 V * *
3. Vaikutus latausnopeuteen: Suurempi verkon jännite mahdollistaa suuremman lataustehon ja siten nopeamman latausajan. Esimerkiksi kolmivaiheinen 400 V järjestelmä on huomattavasti nopeampi kuin yksivaiheinen 230 V, jolloin sähköauton akku latautuu paljon nopeammin.
4. Turvallisuus ja yhteensopivuus: Latauslaitteet ja sähköautot on suunniteltu tietylle jännitteen tasolle. On tärkeää varmistaa, että latauslaite ja auton laturi ovat yhteensopivia käytettävän jännitteen kanssa. Tämä varmistaa turvallisen latauksen ja estää laitteiden vaurioitumisen.
5. Kolmivaiheisen järjestelmän edut: Kolmivaiheinen 400 V järjestelmä tarjoaa tasaisemman ja tehokkaamman virranjaon, mikä vähentää yksittäisten vaiheiden kuormitusta. Tämä tekee siitä tehokkaamman ja paremmin soveltuvan suurempiin virrankulutustarpeisiin, kuten sähköauton lataukseen.

Yhteenveto:

Verkon jännite on keskeinen tekijä sähköauton latauksessa, sillä se määrittää
yhdessä latausvirran kanssa lataustehon ja siten latausnopeuden. Yksivaiheinen 230V verkko on yleisin kotilatauksessa, mutta kolmivaiheinen 400 V verkko mahdollistaa huomattavasti nopeamman latauksen, mikä tekee siitä houkuttelevan vaihtoehdon tehokkaampiin latausratkaisuihin.

Lataustapa (Mode 2, Mode 3, Mode 4)

Sähköautojen latauksessa käytetään erilaisia lataustapoja, jotka määrittävät
latausprosessin ja sen turvallisuuden. Eri lataustavat tarjoavat erilaisia tehoja ja
turvallisuusominaisuuksia. Tässä on selitykset kolmesta pääasiallisesta
lataustavasta:

Mode 2:

• Kuvaus: Mode 2 on yksinkertaisin ja useimmiten kotitalouksissa käytettävä lataustapa. Se käyttää tavallista kotitalouspistorasiaa, ja lataus tapahtuu erityisen siirrettävän latauskaapelin avulla, joka sisältää sisäänrakennetun ohjaus- ja suojajärjestelmän.
• Ominaisuudet:
• Pistorasia: Käytetään tavallista kotitalouspistorasiaa (esim. 230 V, 10 A tai 16 A).
• Latauslaite: Latauskaapeli sisältää ohjausyksikön, joka valvoo latausprosessia ja tarjoaa perussuojan, kuten ylikuormitus- ja maasulkuhälytykset.
• Teho: Tyypillisesti rajoittuu 2,3 kW – 3,7 kW, riippuen pistorasian virrasta.
• Soveltuvuus: Hyvä tilapäiseen tai hätätilanteiden lataamiseen, mutta ei suositeltava säännölliseen käyttöön pitkän latausajan ja pistorasian kuormituksen vuoksi.

Mode 3:

• Kuvaus: Mode 3 on yleisin lataustapa julkisissa latauspisteissä ja useimmissa kotilatausasemissa. Se käyttää erityistä latausasemaa ja erillistä latauskaapelia, joka tarjoaa nopeamman ja turvallisemman latauksen verrattuna Mode 2
• Ominaisuudet:
• Pistorasia: Käytetään erityisiä latauspisteitä tai kotilatausasemia, jotka voivat olla joko yksivaiheisia (230 V) tai kolmivaiheisia (400 V).
• Latauslaite: Latauskaapeli on integroitu latausasemaan tai -pisteeseen, ja se sisältää älykkään ohjausyksikön, joka hallitsee latausprosessia, suojauksia ja kommunikoi auton latausjärjestelmän kanssa.
• Teho: Mode 3 voi tarjota tehoa 3,7 kW jopa 22 kW, riippuen latausasemasta ja sähköjärjestelmästä.
• Soveltuvuus: Sopii hyvin kotilataukseen ja julkisiin latauspisteisiin, joissa tarvitaan nopeaa ja tehokasta latausta. Tarjoaa paremman turvallisuuden ja hallinnan verrattuna Mode 2

Mode 4:

• Kuvaus: Mode 4 on nopein lataustapa ja käytetään suuritehoisissa pikalatausasemissa, jotka tarjoavat erittäin nopeita latausaikoja. Tämä lataustapa ei käytä tavallisia pistorasioita, vaan se on suunniteltu erityisesti korkeatehoisiin latausratkaisuihin.
• Ominaisuudet:
• Pistorasia: Ei käytä tavallisia pistorasioita, vaan erityisiä pikalatausasemia, jotka voivat käyttää joko yksivaiheista tai kolmivaiheista jännitettä.
• Latauslaite: Latauskaapeli ja -asema on suunniteltu tukemaan suurtehoista latausta (DC-pikalataus), ja se sisältää älykkäitä ohjaus- ja suojajärjestelmiä.
• Teho: Mode 4 voi tarjota tehoa 50 kW jopa 350 kW, mikä mahdollistaa erittäin nopean latauksen (esim. 10–20 minuutissa 80 % akkuvarastosta).
• Soveltuvuus: Käytetään pääasiassa julkisissa pikalatausasemissa, kuten moottoriteiden varsilla tai kaupunkien latauspisteissä, joissa on tarve saada auto nopeasti ladattua matkustamisen tai ajokapasiteetin lisäämiseksi.

Yhteenveto:

• Mode 2: Käyttää tavallista pistorasiaa ja siirrettävää latauskaapelia, peruslataus, sopii hätätilanteisiin tai tilapäiseen lataukseen.
• Mode 3: Käyttää erityisiä kotilatausasemia tai julkisia latauspisteitä, tarjoaa nopeamman ja turvallisemman latauksen verrattuna Mode 2
• Mode 4: Käytetään pikalatausasemissa, tarjoaa erittäin nopeaa latausta ja suurta tehoa, yleensä julkisilla latausasemilla.

Liitäntä ajoneuvoon: Type 2

Type 2 -liitin, joka tunnetaan myös nimellä Mennekes-liitin, on yksi yleisimmistä sähköautojen latausliittimistä erityisesti Euroopassa. Type 2 -liitin on monipuolinen ja turvallinen liitäntästandardi, joka tarjoaa tehokkaan ja luotettavan tavan ladata sähköautoja. Sen tuki yksivaiheiselle ja kolmivaiheiselle lataukselle, laaja yhteensopivuus ja korkeat turvallisuusstandardit tekevät siitä suositun valinnan Euroopassa ja muilla alueilla.

Kuormahallinnan mahdollisuus

Kuormahallinta (Dynamic Load Management) tarkoittaa sähköverkon kuormituksen säätelyä ja hallintaa, jotta sähköenergiaa käytetään tehokkaasti ja turvallisesti. Sähköautojen latauksessa kuormahallinta voi auttaa optimoimaan latausprosessia, vähentämään sähköverkon kuormitusta ja säästämään energiaa. Tässä on kattava selitys kuormahallinnan mahdollisuuksista:

Ominaisuudet ja hyödyt:

1. Energiankulutuksen optimointi:
• Ajankohdan valinta: Kuormahallinta voi säätää latausajankohtaa sen mukaan, milloin sähköenergia on halvempaa tai ympäristön kannalta suositeltavampaa, kuten öisin tai silloin, kun uusiutuvan energian osuus sähköverkossa on korkea.
• Järjestelmän priorisointi: Järjestelmä voi priorisoida latausta ajankohtina, jolloin kokonaiskuormitus on matalampi tai kun talossa ei käytetä muita suuria sähkölaitteita.
2. Verkon kuormituksen hallinta:
• Kuormituksen tasapainottaminen: Kuormahallinta voi jakaa sähköautojen latauksen tasaisesti verkon eri vaiheille tai eri aikoina, estäen yksittäisen vaiheen ylikuormittumista tai sähköverkon ongelmia.
• Sähkön kulutuksen rajoittaminen: Jos kotitalouden sähkönkulutus lähestyy verkon maksimikapasiteettia, kuormahallinta voi rajoittaa tai säätää lataustehoa niin, että verkon kuormitus pysyy hallinnassa.
3. Kulutuksen seuranta ja hallinta:
• Älykäs seuranta: Kuormahallintajärjestelmät voivat seurata sähköauton latauksen aikana kulutettua energiaa ja antaa raportteja, jotka auttavat optimoimaan energiankäyttöä ja säästämään sähkökustannuksissa.
• Käyttötilastot: Järjestelmät voivat tarjota tietoa lataushistoriasta, kulutuksesta ja energian säästöistä, mikä voi olla hyödyllistä erityisesti suurilla energian kuluttajilla tai yrityksissä.
4. Tulevaisuuden kehityssuunnat:
• V2G (Vehicle-to-Grid) teknologia: Tämä tekniikka mahdollistaa sähköautojen akkujen käyttämisen sähköverkon tukemiseen. Kuormahallinta voi koordinoida, kuinka ja milloin autojen varastoima energia palautetaan verkkoon, parantaen verkon vakauden ja tehokkuuden.
• Dynaaminen hinnoittelu: Järjestelmät voivat käyttää dynaamista hinnoittelua ja reaaliaikaista sähkön hintatietoa optimoidakseen latausajankohtaa ja tehoa, perustuen sähkömarkkinoiden hintavaihteluihin.
5. Sovellukset ja integraatiot:
• Älykäs kotijärjestelmä: Kuormahallinta voidaan integroida älykkäisiin kotijärjestelmiin, jotka hallitsevat kotitalouden sähkönkulutusta, valaistusta, lämmitystä ja muuta kulutusta. Tämä integrointi voi tarjota kattavan näkymän ja hallinnan kodin energiankäyttöön.
• Latausasemien hallinta: Monet modernit latausasemien hallintajärjestelmät tarjoavat sisäänrakennetun kuormahallinnan, joka optimoi lataustehoa ja ajankohtaa ilman tarvetta erilliselle ohjaukselle.

Yhteenveto:

Kuormahallinnan mahdollisuus tarjoaa monia etuja sähköautojen latauksessa, mukaan lukien tehokkaampi energian käyttö, verkon kuormituksen hallinta ja kulutuksen optimointi. 

 

Sähkön pörssihinnan hyödyntäminen

Sähkön pörssihinnan hyödyntäminen tarkoittaa sähkön hinnoittelun optimointia ottaen huomioon sähkön markkinahinnat, jotka vaihtelevat reaaliaikaisesti ja päivittäin.

Sähkön pörssihinta vaihtelee päivän ja yön aikana riippuen kysynnästä, tarjonnasta ja muista markkinatekijöistä. Hyödyntämällä näitä hintavaihteluita, voidaan valita latausaika, jolloin sähkön hinta on alhaisin.

Älykkäät latauslaitteet ja kodin energianhallintajärjestelmät voivat integroida sähkön pörssihinnan tietoihin. Ne voivat säätää lataustehoa ja aikataulua automaattisesti, ottaen huomioon sähkömarkkinoiden hinnat. Hyödyntämällä sähkön alhaisempia pörssihintoja voi merkittävästi vähentää energiakustannuksia.

 

Aurinkosähkön hyödyntäminen

Aurinkosähkön hyödyntäminen tarkoittaa auringon säteilyn muuttamista sähköenergiaksi aurinkopaneelien avulla ja sen hyödyntämistä kotitalouksissa. 

Aurinkopaneelien avulla voi tuottaa oman kodin tai yrityksen tarvitseman sähkön. Tämä voi vähentää sähkölaskuja ja vähentää riippuvuutta verkosta.

Aurinkosähkön tuottaminen itse voi vähentää sähkömaksuja merkittävästi, erityisesti jos asennetaan riittävä määrä paneeleja kattamaan suurimman osan kotitalouden energiatarpeesta.

Aurinkosähköjärjestelmät voidaan integroida kodin energianhallintajärjestelmiin, jotka voivat säätää lämmitystä, viilennystä ja muita sähkölaitteita ottaen huomioon aurinkosähkön tuotannon.

Latausasemat: Aurinkosähköä voidaan käyttää myös sähköautojen lataamiseen, mikä voi parantaa energiatehokkuutta ja vähentää sähkölaskuja entisestään.

OCPP

OCPP (Open Charge Point Protocol) on avoin viestintäprotokolla, joka mahdollistaa sähköautojen latausasemien (latauspisteiden) ja taustajärjestelmien välisen tiedonvaihdon.

OCPP 1.6: Käyttää SOAP (Simple Object Access Protocol) -viestintäprotokollaa.

OCPP 2.0: Siirtyy kokonaan WebSocket-pohjaiseen viestintään, joka tarjoaa tehokkaamman ja reaaliaikaisemman tiedonsiirron.

Protokollan kautta siirretään useita eri tietoja, jotka liittyvät latausasemien hallintaan, valvontaan ja laskutukseen. Näiden tietojen avulla OCPP mahdollistaa latausasemien tehokkaan ja turvallisen hallinnan sekä joustavan toiminnan eri toimijoiden ja palveluntarjoajien välillä.

RCD

RCD (Residual Current Device), tunnetaan myös nimillä vikavirtasuojakytkin tai maavuotokytkin, on sähköinen turvalaite, joka katkaisee virransyötön, jos se havaitsee virtavuodon, joka voi johtua esimerkiksi viallisesta laitteesta tai sähköiskusta.

RCD tarkkailee, että virta, joka menee sähköpiiriin, vastaa virtaa, joka palaa siitä. Jos näiden kahden virran välillä on ero (eli virtavuoto maahan), se viittaa mahdolliseen vaaraan, kuten rikkoutuneeseen johdon eristykseen tai vaaralliseen virtapolkuun ihmisen kautta.

Kun RCD havaitsee tällaisen virtavuodon, se katkaisee virtapiirin automaattisesti, yleensä hyvin nopeasti (millisekunneissa), estäen mahdolliset sähköiskut ja muut vaarat.

RCD herkkyys määritellään milliampeereina (mA). Yleisimmin käytetty RCD on 30 mA herkkyydellä, joka on riittävän herkkä suojaamaan ihmisionkä sähköiskuilta.