LeasePlan tutkii: Mikä vaikuttaa sähköauton lataamisnopeuteen

Sähköauton akun lataamisen kestoon vaikuttaa monta tekijää, joista auton laturin ominaisuudet sekä akuston kyky ottaa latausta vastaan ovat tärkeimmät.

Auto akustoineen käyttää tasavirtaa ja sähköverkosta tuleva sähkö on vaihtovirtaa. Niinpä sähkö pitää muuttaa jossakin vaiheessa tasavirraksi.

Kotilatauksessa ja useimmissa julkisissa latauslaitteissa autolle syötetään vaihtovirtaa ja muunnos tasavirraksi tapahtuu auton sisään rakennetussa laturissa, johon latauskaapeli kytketään. Pika- ja suurteholatureissa (tasavirtalaturit) on kiinteä kaapeli. Vaihtovirtalatureissa pitää olla oma kaapeli mukana.

Yksivaihelaturi hidastaa latausta

Auton laturi vaikuttaa siihen, kuinka paljon auto kykenee ottamaan sähköä vastaan vaihtovirtalatauksessa. Yksivaihelaturi on pullonkaula. Kiinteistöissä yleisen 25 ampeerin sulakkeen takana oleva latauslaite ei pysty tarjoamaan autolle sen yksivaihelaturin vuoksi teoriassakaan kuin 5,7 kilowatin lataustehon. Latausteho on kuitenkin käytännössä enintään 3,6 kilowattia, koska saman vaiheen takana on yleensä muitakin kiinteistön sähkölaitteita.

Kolmivaihelaturilla päästään 11 kilowattiin jo 16 ampeerin pääsulakkeella, jos ei ole muita sähkön kuluttajia. Kiinteistön muiden sähkölaitteiden vuoksi tarvitaan kuitenkin vähintään 25 ampeerin pääsulakekoko, jotta näihin tehoihin päästään. Myös 22 kilowatin laturilla varustettuja autoja löytyy, mutta niin suurta tehoa päästään käytännössä hyödyntämään vai julkisissa latauspisteissä. 22 kilowatin kolmivaihelataus nimittäin tarkoittaa käytännössä 3 x 32 ampeerin virtaa, johon asuinkiinteistöjen sähköliittymä harvemmin riittää.

Yksivaihelatureita on ladattavien hybridien lisäksi osassa täyssähköautoja. Autoilijan kannattaakin olla tarkkana auton laturin tyypistä, kun valitsee autoa. Otetaan yksinkertaistettu esimerkki eräästä täyssähköautomallista: 80 kilowattitunnin akun lataaminen tyhjästä täydeksi kestää edullisimmassa malliversiossa olevan yksivaihelaturin vuoksi kotikäytössä 3,6 kilowatilla 22 tuntia. Kun saman automallin vähän kalliimpi versio on varustettu kolmivaihelaturilla päästään 11 kilowatin teholla 7 tunnin latausaikaan.

Pikalaturista tehokkaasti tasavirtaa

Latauslaiteet vaikuttavat ratkaisevasti latausnopeuteen. Kotilatauslaite on ehdottomasti suositeltava, sillä jatkuva pitkä lataaminen tavallista kotitalouspistorasiasta on sähköturvallisuusriski.

Kotilatauslaite syöttää autolle vaihtovirtaa, jonka auton laturi muuttaa tasavirraksi. Myös suurin osa julkisista latauslaiteista syöttävät enintään 11 tai 22 kilowatin teholla vaihtovirtaa.

Julkiset pika- ja suurteholaturit tarjoavat autolle suoraan tasavirtaa. Termit eivät ole kovin vakiintuneita, mutta käytännössä pikalatauksella tarkoitetaan alle 100 kilowatin lataustehoja ja suurteholatauksella puolestaan sitä suurempia lataustehoja. Ladattavista hybrideistä vain harva on toistaiseksi ollut pikaladattavissa, mutta tilanne on muuttumassa uusien mallien myötä. 

Tasavirtainen pikalataus ohittaa auton laturin. Se merkitsee sitä, ettei auton oman laturin vaiheiden määrä tai teho vaikuta lataukseen. Latausta rajoittaa joko akun kyky ottaa sähköä vastaan tai latauslaitteen suurin syöttöteho. Täyssähköautojen tehonotto tasavirralla on vähintään 20 kilowattia, mutta vaihtelee yleensä 50 ja 350 kilowatin välillä. Pika- ja suurteholatureiden syöttöteho vaihtelee 50 ja 350 kilowatin välillä.

Akuston hallintajärjestelmä valvoo latausta

Akuston hallintajärjestelmä valvoo ja säätelee laturin ja akun toimintaa. Se huolehtii muun muassa siitä, miten lataus etenee pika- tai suurteholatauksessa.

Jos akusto kykenee esimerkiksi ottamaan maksimissaan 150 kilowattia tehoa, kontrolloi ohjauselektroniikka sitä, että tehoa lasketaan, kun lataus etenee. Näin siksi, että akku lämpenee latauksen aikana. Latausvirtaa pitää säätää, jottei lämpötila nouse liian korkeaksi.

Autoilijan ei kuitenkaan tarvitse huolehtia siitä, että akku esimerkiksi latautuisi liian täyteen. Laturi ja auton ohjauselektroniikka pitää huolen, että lataus tapahtuu akustoa vahingoittamatta.

Kun autoa viedään suurteholataukseen, auton navigaattorista valitaan latauspiste. Tällöin akkujen hallintajärjestelmä alkaa valmistella akkuja ottamaan vastaan suuria lataustehoja, kun ollaan sopivan etäisyyden päässä latauspaikasta. Näin latausaika saadaan mahdollisimman lyhyeksi.

Akuston vastaanottama latausteho ei ole koskaan koko latauksen ajan se, mikä ilmoitetaan maksimilataustehoksi. Latausteho vaihtelee suurimman osan latausajasta 50–80 prosentin välillä. Tässä asiassa on automerkkien välillä  huomattavia eroja. On myös olemassa automalleja, joilla latauksen keskiteho on lähellä ilmoitettua maksimitehoa.

Artikkelin asiantuntijana on LeasePlanin teknisen konsultoinnin palvelupäällikkö Heikki Helevä.

Jaa tämä artikkeli