Sähköauton latausnopeuteen vaikuttaa useampi eri tekijä. Auton akun koko, varaustaso lataushetkellä ja akun suurin mahdollinen latausteho sekä sähköauton latausvaiheet määrittävät auton kykyä ottaa virtaa vastaan. Laturin puolelta taas sen suurin mahdollinen teho vaikuttaa latausnopeuteen. Ulkoisista tekijöistä säällä on myös merkitystä sähköauton latausnopeuteen, etenkin meidän olosuhteissamme missä talvi voi olla hyvinkin ankara.
Sähköauton akun ominaisuudet
Sähköautoja löytyy markkinoilta hyvinkin laajalla skaalalla erikokoisia akkuja. Pienimmät alkavat alle kuudesta kWh:sta (hybridi autot) ja suurimmat kasvavat yli 100 kWh:iin. Luonnollisesti, mitä suurempi akku on, sitä kauemmin sen lataaminen täyteen kestää.
Sähköauton akun varaustaso vaikuttaa myös latausaikaan. Jos akku on täysin tyhjä, kestää sen lataaminen täyteen kauemmin kuin puolillaan olevan. Akun latausnopeus myös hidastuu merkittävästi, kun se alkaa olla täynnä, joten viimeisten kilowattituntien saaminen sisälle vie hieman kauemmin aikaa.
Akulla on myös suurin mahdollinen latausteho, jota nopeammin se ei ota virtaa vastaan. Tämä ei kuitenkaan estä lataamasta sitä tehokkaammalla laturilla vaan auto rajoittaa lataustehon sille tasolle mitä se pystyy ottamaan vastaan.
Sähköauton latausaseman teho
Sähköauton latausnopeuteen vaikuttavat auton ominaisuuksien lisäksi myös latausaseman ominaisuudet. Sähköauton latausasemia on olemassa erilaisia ja niiden lataustehoissa on eroja.
Yleisimmät lataustehot kotien ja pysäköintialueiden latausasemilla esiintyvissä laitteissa ovat 11 kW sekä 22 kW. Huomioitavaa tässä on se, että varsinainen laturi on autossa sisällä ja latausasema on laite mikä syöttää sähköä varsinaiselle laturille. Eli jos latausaseman teho on 22kW ja auton laturin maksimi teho 11kW niin auto latautuu 11kW teholla.
Latausvaiheet
Sähköauton latausnopeuteen vaikuttaa myös se onko autossa yksi-, kaksi- vai kolmivaiheinen laturi. Mikäli autossa on vain yksi- tai kaksivaiheinen lataus mahdollinen, voi sille käyttää kolmivaihelaturia, mutta latausaika ei siitä nopeudu. Esimerkiksi jos autossa on kaksivaiheinen lataus ja käytössäsi on 11 kW:n laturi, ei latausnopeus ole laturin suurin nopeus 11 kW:a vaan se on auton kaksi vaiheisen latauksen sallima nopeus, joka on todennäköisesti jotain 2,8 kW:n ja 7,4 kW:n väliltä, auton mallista riippuen.
On myös mahdollista, että autossa on kolmivaiheyksikkö, mutta sen suurin latausteho voi akun ominaisuuksien takia silti olla 11 kW eikä maksimaalinen 22 kW. Latausnopeuteen vaikuttaa siis aina kyseisen auton ominaisuuksien kokonaisuus.
Kuinka kauan sähköauton lataaminen kestää?
Tiivistetysti sähköauton latausajan voi laskea seuraavalla kaavalla:
akun kapasiteetti / auton latausteho = sähköauton latausaika
Esimerkki: Auton akun kapasiteetti on 70 kWh, autossa on kolmevaihelaturi ja sen suurin siirtoteho on 22 kW.
– Kun lataukseen käytetään 22 kW laturia latausaika on 70/22=3,18 eli noin 3 h 10 min
– Kun lataukseen käytetään 11 kW laturia latausaika on 70/11=6,36 eli noin 6h 20 min
Jos sääolosuhteet vaikuttavat lataukseen tai jos akku on jo lähes täynnä, voi lataukseen mennä hieman arvioitua kauemmin.
Sääolosuhteiden vaikutus
Suomen vaihtelevissa vuodenajoissa on syytä muistaa myös sääolosuhteiden vaikutus latausnopeuteen. Mikäli autoa pidetään ulkona parkissa, kylmenee ja lämpenee sen akku ulkolämpötilan mukana. Talven pakkasilla sekä kesän kuumimmilla helteillä akun lämpötila voi laskea tai nousta liikaa, jolloin järjestelmä alentaa lataustehoa akun suojaamiseksi. Useimmiten lämpötilan aiheuttamat erot eivät kuitenkaan yleensä ole sellaisia, että niistä tulisi suurta muutosta kokonaislatausaikaan.
Vaihto- ja tasavirtalataus
Sähköauton lataamiseen voidaan käyttää kahta eri tapaa siirtää sähköä, vaihtovirtaa (AC) tai tasavirtaa (DC). Sähköautojen akut vastaanottavat tasavirtaa, mutta pistorasiasta eli sähköverkostamme tulee vaihtovirtaa. Tasa- ja vaihtovirta latauksen ero on siinä, että muunnetaanko verkosta tuleva vaihtovirta auton akulle sopivaksi tasavirraksi auton sisäpuolella vai ulkopuolella.
Vaihtovirtalataus
Kun autoa ladataan vaihtovirtalatausta käyttäen, muunnetaan virta auton omassa järjestelmässä. Sähköautoissa on sisäänrakennettuna AC-DC-muuntaja, joka muuttaa sisään tulevan vaihtovirran tasavirraksi, minkä jälkeen akku latautuu.
Vaihtovirtalaturit ovat yleensä kooltaan pienempiä ja esimerkiksi koteihin asennettavat sähköauton latausasemat ovat vaihtovirtalatureita. Vaihtovirtalaturin pystyy usein asentamaan kotiin ilman suurempia muutoksia sähköliittymään.
Tasavirtalataus
Tasavirtalatauksessa muuntaja on latausasemassa ja autoon johdetaan suoraan akkua lataavaa tasavirtaa. Tasavirtalaturit lataavat yleensä auton nopeammin, koska muuntoprosessi on jo to tehty auton puolesta.
Tasavirtalaturit isompia sekä huomattavasti kalliimpia kuin vaihtovirtalaturit. Lisäksi niiden ylläpito on vaativampaa, koska laite on toiminnaltaan monimutkaisempi. Tasavirtalaturit vaativat myös kotilatureita isomman sähköliittymän. Tästä syystä tasavirtalatureita löytyy lähinnä julkisilta latauspaikoilta sekä isompien yritysten käytöstä.
Latausnopeudessa iso ero
Tasavirtalatauksen ja vaihtovirtalatauksen välillä on iso ero latausnopeudessa. Koska tasavirtalatauksessa autoon syötettävä virta on jo valmiiksi muunnettu, se menee suoraan auton akkuun. Auton oma muuntaja on tasavirtalatureiden muuntajia heikompi teholtaan, joten tasavirtalaturilla lataaminen on huomattavasti nopeampaa. Vaihtovirtalatauksessa autoon syötetään virtaa tasaisesti, koska laturi on pieni ja sen teho rajoitettu. Tasavirtalatauksessa taas akkuun kulkee virtaa aluksi nopeammin ja akun täyttyessä hidastuen.
Tasavirtalaturi on huomattavasti vaihtovirtaa nopeampi, mutta sen jatkuva käyttö voi heikentää akun suorituskykyä ja lyhentää akun käyttöikää. Tämän takia sitä ei suositella jatkuvaan käyttöön. Vaihtovirtalataus on hitaampaa, mutta henkilöautoja ladataan useimmiten kotona ollessa, öisin tai työpäivän aikana, joten tavalliselle sähköautoilijalle tasavirtalatauksesta ei ole suurta iloa kuin satunnaisessa kiireessä, jos akku on päässyt tyhjiin.
