Sähköautot, joko?

Kuvittelisin että siellä on kuitenkin käytännössä ensin tasasuuntaus, josta sitten hakkurilla otetaan haluttu jannite (siis tuollaisessa DC pikalatausasemassa). Äkkiä en nimittäin löytänyt tietoa millä jännitteellä ne DC laturit toimivat, vai kertooko auto laturille akuston jänniteen vai miten se toimii..

Pikalatausasemissa on muuntaja ja sen perässä invertteri. Näitä ohjataan ja hallitaan monen tekijän toimesta, kuten auton virran tarve, verkon vaatimukset, muu kuormitus, mittaus ja rahastus, tunnistus jne ja tulevaisuudessa osapuolia tulee lisää älyliikenteen, verkonhallinnan ym muodossa.

Kotilatausasemat syöttävät autolle vaihtovirtaa, jota muutellaan tasavirraksi ja takaisin auton omassa järjestelmässä. Vanhemmissa autoissa (ja monissa hybrideissä) sisäisen latauslaitteen teho tai pikemminkin sen puute rajoitti latausnopeutta.

Autossa on BMS, joka vastaa akun valvonnasta ja hallinnasta. Latausaseman piuha on "kylmä", kunnes auto pyytää latausta CP(Control Pilot)-signaalilla (+/- 12V ja 1 kHz kanttiaalto). Tämä nasta on liittimessä lyhyempi, mikä varmistaa turvallisen kytkemisen. Tulevaisuuden kaksisuuntaisissa järjestelmissä latauksen suuntaa ohjataan CAN- tai PLC-väylälllä, pistokkeen tyypistä riippuen.

Pääpiirteissään näin, myyjän suusta kuultuna. Täällä toki aina joku tietää enemmän .

Vieläkin olen pihalla näissä sähköauton latausjutuissa. Jos ajat joka päivä 300 km, niin akku on tyhjä ja sen lataamiseen menee pienillä 3 x 25 A pääsulakkeilla kauan.

Itse ajan päivittäin noin 100 - 150 km ja ei kait auton 20 kWh/100 km kulutuksella sen takaisin lataamiseen mene kauan? P = U x I.

Itse ajan päivittäin noin 100 - 150 km ja ei kait auton 20 kWh/100 km kulutuksella sen takaisin lataamiseen mene kauan? P = U x I.

150 km x 20 kWh/100km = 30 kWh. Yksivaihe 16A töpselistä 3 kW ja latautuu 10 tunnissa, esim. klo 21-07.

Täyssähkärien sisäiset latauslaitteet osaavat yleensä hörppiä sähköä max. 3x16 A = 11 kW teholla. 3x25 A liittymästä saa 17 kW eikä keskellä yötä pitäisi paljoa yli 10 kW talon lämmitykseen upota. Täydellä teholla 30 kWh tankkaus sujuu 3 tunnissa ja eikä latausajan pitäisi hirveästi venyä, vaikka tehoa vähän joutuisi rajoittamaankin.

Loisteho ei ilmeisesti suurin haaste näissä, vaan yliaallot, joita pukkaavat monet muutkin nykyajan vekottimet (elektroniset liitäntälaitteet yms.). Vaikkei 1 led lamppu tai kännykän laturi ota kuin pari wattia, niin näitä vekottimia on nykyään melkoiset määrät.
https://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/90291/Patola_Tuomas.pdf?sequence=1

Ei ole mulla tullut vastaan montaa PJ- puolen laitetta jonka teho mitattais megawateissa, ehkä nyt muutama jakelumuuntaja saattaa rikkoa yhden MW rajan ja hipoa kahta MW mutta kyllä MW-luokan siirtotehot on aika hyvin keskijännitepuolen juttuja 

Jos päästöissä ei pärjää vesi/tuuli/aurinkovoimalla ladattavalle sähköautolle niin aika turha yllättyä että ideasta ei innostuta.

Innostus on luullakseni aika kovaa kun maailmassa on alueita joissa vain varastointikyky rajoittaa aurinkovoiman kannattavuutta.

Innostus on luullakseni aika kovaa kun maailmassa on alueita joissa vain varastointikyky rajoittaa aurinkovoiman kannattavuutta.

Elenia tekee jo näin.

https://www.elenia.fi/uutiset/fortumin-ja-elenian-akusto-varastoi-s%C3%A4hk%C3%B6%C3%A4-katkojen-varalle-ja-s%C3%A4hk%C3%B6%C2%ADj%C3%A4r%C2%ADjes%C2%ADtelm%C3%A4n

Pikalatausasemissa on muuntaja ja sen perässä invertteri. Näitä ohjataan ja hallitaan monen tekijän toimesta, kuten auton virran tarve, verkon vaatimukset, muu kuormitus, mittaus ja rahastus, tunnistus jne ja tulevaisuudessa osapuolia tulee lisää älyliikenteen, verkonhallinnan ym muodossa.

Invertterillä tarkoitetaan vaihtosähköä tekevää laitetta, joten sille ei oikein ole tarvitta tasavirtalaturissa, muuntaja on vaihtosähköllä toimiva rautapatti jolla voidaan jännitettä nostaa tai laskea-- jolle ei oikeastaan sillekään ole tarvetta, mutta voihan se olla myös sillä toteutettu..

Noiden DC latureiden sielunelämää pitäisi kyllä päästä tutkimaan.. harmillisen vähän löytyy netistä. Itseasiassa tuosta tavallisesta AC kotilaturistakin kun kottaa ettiä tietoa törmää jatkuvasti maksumuuriin, mutta ilmeisesti toimii kuten tuo jenkkienkin vastaava järjestelmä, joka on aika hyvin selostettu useallakin nettisivulla.

Ei ole mulla tullut vastaan montaa PJ- puolen laitetta jonka teho mitattais megawateissa, ehkä nyt muutama jakelumuuntaja saattaa rikkoa yhden MW rajan ja hipoa kahta MW mutta kyllä MW-luokan siirtotehot on aika hyvin keskijännitepuolen juttuja 

Ei tietenkään, mä ton heitin, ja tietysti ylilyöntinä siihen että meinattiin että pikalatausasemille pitäisi vetää korkeajännitesyöttö. Kyllähän tuo 2MW on mahdollista pienjännitteellä, mutta aika epäkäytännöllistä, siellä pitäisi olla tosiaan sen 2000A edestä pääsulakkeita.

Invertterillä tarkoitetaan vaihtosähköä tekevää laitetta, joten sille ei oikein ole tarvitta tasavirtalaturissa, muuntaja on vaihtosähköllä toimiva rautapatti jolla voidaan jännitettä nostaa tai laskea-- jolle ei oikeastaan sillekään ole tarvetta, mutta voihan se olla myös sillä toteutettu..

Totanoin.

Perinteinen rautasydänmuuntaja on melkoisen iso ja painavä mötikkä, kun siirrettävä teho on iso. Muuntajassa energiaa "varastoidaan" hetkellisesti magneettikentän muotoon. Vaan jos muuntajaan pukataankin paljon 50 Hz korkeampaa taajuutta, energiaa pukataan eteenpäin pienempinä annoksina -> muuntaja voi olla hyvin pienikokoinen. Tunnetaan myös nimellä hakkuri.

Lyjyakut ovat oikeastaan ainoa akkutyyppi, mitä voi ladata vakiojännitteellä ja silloinkin vain hidaslatauksena. Muut akut ja erityisesti Li-Ion vaativat joko latausta vakiovirralla tai vähän monimutkaisempaa kuviota. Menee ihan pelleilyksi rautamuuntajien kanssa, pitäisi säädellä jännitettä käämikytkimillä/väliotoilla kikkaillen.
https://batteryuniversity.com/learn/article/charging_lithium_ion_batteries

Elenia tekee jo näin.

https://www.elenia.fi/uutiset/fortumin-ja-elenian-akusto-varastoi-s%C3%A4hk%C3%B6%C3%A4-katkojen-varalle-ja-s%C3%A4hk%C3%B6%C2%ADj%C3%A4r%C2%ADjes%C2%ADtelm%C3%A4n

Helen hommasi akun joka maksoi puolimiljoonaa. Täyteen ladattuna sähkön arvo on joku 50 eur.

Helen hommasi akun joka maksoi puolimiljoonaa. Täyteen ladattuna sähkön arvo on joku 50 eur.

Tuollaisessa patterissaon se etu että jos sen ansiosta voidaan jättää jokin puolimiljoonaa maksava lisäsiirtolinja tekemättä, niin se ei oikeastaan maksakaan yhtään mitään, ja se toimii kapasiteettipuskurin lisäksi myös varavoimana.

Varmasti tuo on kuitenkin laskettu johonkin uudentekniikan testibudjettiin, eikä sen ole tarkoituskaan olla taloudellisesti järkevä investointi.

Totanoin.

Perinteinen rautasydänmuuntaja on melkoisen iso ja painavä mötikkä, kun siirrettävä teho on iso. Muuntajassa energiaa "varastoidaan" hetkellisesti magneettikentän muotoon. Vaan jos muuntajaan pukataankin paljon 50 Hz korkeampaa taajuutta, energiaa pukataan eteenpäin pienempinä annoksina -> muuntaja voi olla hyvin pienikokoinen. Tunnetaan myös nimellä hakkuri.

Lyjyakut ovat oikeastaan ainoa akkutyyppi, mitä voi ladata vakiojännitteellä ja silloinkin vain hidaslatauksena. Muut akut ja erityisesti Li-Ion vaativat joko latausta vakiovirralla tai vähän monimutkaisempaa kuviota. Menee ihan pelleilyksi rautamuuntajien kanssa, pitäisi säädellä jännitettä käämikytkimillä/väliotoilla kikkaillen.
https://batteryuniversity.com/learn/article/charging_lithium_ion_batteries

Joo, tuota meinasin ettei se oikein voi olla millään muuntajalla toteutettu, vaikka se periaatteessa teknisesti voisikin onnistua. Käytännössä jonkinlaisella hakkurillahan se lataus täytyy tehdä, jotta latauksen ohjaus voidaan toteuttaa tehokkaasti, mutta mun mielenkiinto on nyt keikahtanut siihen, että miten se muutetaan tasasähköksi ilman merkittävää loistehoa, noissa tehoissa se on pakko jo jotenkin huomioida.

Tuollaisessa patterissaon se etu että jos sen ansiosta voidaan jättää jokin puolimiljoonaa maksava lisäsiirtolinja tekemättä, niin se ei oikeastaan maksakaan yhtään mitään, ja se toimii kapasiteettipuskurin lisäksi myös varavoimana.

Varmasti tuo on kuitenkin laskettu johonkin uudentekniikan testibudjettiin, eikä sen ole tarkoituskaan olla taloudellisesti järkevä investointi.

Lähinnä oli tarkoitus osoittaa miten kallista sähkön varastointi on.

Joo, tuota meinasin ettei se oikein voi olla millään muuntajalla toteutettu, vaikka se periaatteessa teknisesti voisikin onnistua.

Kuten edellä sanoin, täällä aina joku tietää paremmin

Oma vaatimaton ymmärrykseni pohjautuu myyjän kanssa pitämäämme Teams-palaveriin, jossa kävimme eri vaihtoehtoja läpi, lähinnä lataustapaa 3 ja 4. Nelonen eli pikalataus on mainitsemani muuntaja+invertteri yhdistelmä, kolmonen taas tyypillinen wall box. Mitään suurta eksotiikkaa ei perus pikalataukseen sisälly, myyjä vertasi laitetta hitsauskoneisiin, jotka meille ovat tuttuja.

Yllättäen 1-vaiheiset, suurimmalle osalle hybridejä riittävät latauspaikat ovat verkon kannalta haastavia. Latauskuormien aiheuttama verkon epäsymmetria aiheuttaa verkkoon 3. kertaluvun harmoonisia yliaaltoja, jolloin pahimmassa tapauksesa 0-johdin kärvähtää. Verkon särö voi aiheuttaa myös häiriöitä, mikä ei näin digiaikana ole suotavaa.

Meillä on talossa onneksi sähkön ammattilaisia, siksi minun ei tarvitse siitä mitään ymmärtää. Valitettavasti osalleni lankeaa epäkiitollisin tehtävä, ennustaminen: Mikä on tarve tulevina vuosina, ladataanko hybridejä vai täyssähköjä, montaako ja missä suhteessa? Investointiehdotukseen teen 2-3 vaihtoehtoa, ja lopullinen päätös levitetään hallituksen harteille.

Valitettavasti osalleni lankeaa epäkiitollisin tehtävä, ennustaminen: Mikä on tarve tulevina vuosina, ladataanko hybridejä vai täyssähköjä, montaako ja missä suhteessa? Investointiehdotukseen teen 2-3 vaihtoehtoa, ja lopullinen päätös levitetään hallituksen harteille.

As Oy? Täyssähköautoista puhuttaessa vasta 50+ kW tehot edustavat pikalatausta. Tällaiselle on tarvetta vain huoltoasemilla ja kauppakeskuksissa, missä autot letkun jatkona ½ h kerrallaan. Näillä teholla lataus tehdään tasavirralla eli tarvitaan se latausasema.

As oy ja työpaikoilla auto yleensä 7-12 h letkuruokinnassa, jolloin turha panostaa yli 3x16 A sähkönsyöttöön. No, muutama lataushybridi lataa (sis. rak. laturilla) 1x32 A mutta tämähän on todella pöhkö ratkaisu just vinokuormituksen vuoksi. Myös 2x16 A tankkaavia on muutama (jo vähän parempi).

Tällä vinokuormituksella yms. peloteltu, varmaan ihan syystäkin, omakoti- ja rivitaloasukkaita. Vanhoissa taloissa piuhat voivat olla ohuita ja myös lämmöneristeiden sisään asennettuina (syöttö rakennuksesta), jolloin narut lämpenevät liikaa, kun niitä pitkäkestoisesti kuormitetaan. Isommilla parkkialueilla helpottaa se, että vaikka autojen laturit hyödyntäisivät vain yhtä vaihetta, niin kuormat voidaan silti hajauttaa kaikille kolmelle vaiheelle.

3x16 A per latauspiste on mielestäni paras mitoitus, koska siitä saa myös valtaosa lataushybrideistä tankattua täydellä teholla (1x16 A) ja todella harva täyssähköautokaan osaa tolpasta imeä tämän enempää.

Latausaika em. virralla yleensä jotain 4 h luokkaa (esim lataushybridin akku tyhjästä täyteen), joten latauksen pitäisi onnistua mainiosti yön aikana, vaikka tehoa pitäisi välillä rajoittaakin, ettei sulakkeet korkkaa.

Vaikka täyssähköautoja on vielä olemattoman vähän - (0,5 % autokannasta eikä osuus taida ylittää 10 % vielä 2030), niin kannattaa tehdä heti kättelyssä systeemit niiden tankkaukseen riittäväksi. Lataushybridien määrä tulee ainakin alkuun olemaan moninkertainen. Niitä on tähän asti myyty 5-6 yhtä täyssähköautoa kohti. 2030 pitäisi vajaa neljäsosa autokannasta olla ladattavia (lataushybridit + täyssähköautot).

Norjassa jo reilu puolet uusista täyssähkäreitä ja ladattavat yhteensä 3/4 osaa. Suomi taitaa tulla 5-10 vuotta perässä joten 2030 luvulla rupeaa sitten täyssähkärien osuus autokannassa tosissaan kasvamaan (jos ja kun yli 50 % uusista koko ajan täyssähkäreitä).