EN
Nykyiset tasavirtalatauslaitteet toimivat sähköauton sisäänrakennetun muuntajan kanssa muuttaen sähköverkon vaihtovirran sellaiseksi tasavirraksi, jota auto voi käyttää. Näiden latauslaiteiden nopeus riippuu kolmesta pääasiasta, jotka toimivat yhdessä: jännitetasosta, joka yleensä vaihtelee 120 volttia ja 240 volttia välillä, virran määrästä, joka tyypillisesti vaihtelee 12 ampeerista aina 80 ampeeriin, ja lopulta kokonaistehosta, joka ilmaistaan kilowateissa. Tämä viimeinen luku saadaan kertomalla jännite virralla. Otetaan esimerkiksi 7,4 kW:n latauslaite, joka toimii 240 voltin jännitteellä ja jossa virtaa kulkee 30 ampeeria. Se lataa noin kolme kertaa nopeammin kuin perus 1,4 kW:n tason 1 latauslaite, jolla useimmat ihmiset aloittavat, mikä tarkoittaa, että kuluttajat käyttävät huomattavasti vähemmän aikaa odottaessaan autojensa latautumista päivittäin.
| Ominaisuus | Taso 1 -lataja | Tason 2 laturi |
|---|---|---|
| Jännite | 120v | 208 V–240 V |
| Keskimääräinen latausnopeus | 3–5 mailia/tunti | 15–30 mailia/tunti |
| Asennus | Vakiopistorasia | Erikoispiiri vaadittu |
| Paras valinta | Hätäkäyttö/satunnaiskäyttö | Päivittäinen koti/työpaikan lataus |
Tasolla 2 olevat latauslaitteet, joiden lähtöteho voi olla jopa 19,2 kW, ovat asuintalojen ja työpaikkojen asennusten suosituin vaihtoehto niiden nopeamman latausnopeuden vuoksi. Vaikka taso 1 soveltuu edelleen pistokehybrideille, joissa on pienemmät akkukoot tai joiden käyttö on harvaa, sen hitaan nopeuden vuoksi se ei ole käytännöllinen täysin sähkökäyttöisille ajoneuvoille, joissa on suuremmat akkupaketit.
Useat usein sivuutetut muuttujat vaikuttavat todelliseen lataustehoon:
Nämä tekijät korostavat latauslaitteen spesifikaatioiden yhteensopivuuden tärkeyttä ajoneuvon ominaisuuksien ja ympäristöolosuhteiden kanssa.
Nykyään sähköautojen akkujen koot ovat kasvaneet noin 60 kWh:sta yli 150 kWh:iin, mikä on vaatinut myös tasavirtalatausteknologian kehittämistä, jotta autot voidaan ladata edelleen kotona yöksi. Kolmivaiheiset 22 kW:n tasavirtalatauspisteet ovat yleistymässä erityisesti toimistorakennusten ja asuntokompleksien yhteydessä, joissa tila on rajallista. Uudemmat mallit ovat nyt varustetut piikarbidi-inverttereillä vanhojen IGBT-invertterien sijaan, mikä vähentää energiahäviöitä noin 40 prosentilla. Tämä tarkoittaa parempaa ajoettavuutta kuluttajalle ja vähemmän lämmön kertymistä järjestelmään. Tämän lisäksi myös kaksisuuntainen lataus on saamassa jalansijaa. Tämä mahdollistaa sähköautojen syöttämään energiaa takaisin sähköverkkoon tarvittaessa, mikä auttaa sähköhuollon vakauttamisessa ruuhka-aikoina, kun ihmiset palaavat töistä kotiin.
Koska varustettu IoT-teknologialla, sähköauton AC-latauslaitteet mahdollistavat nyt niiden hallinnan puhelimien sovellusten kautta. Käyttäjät voivat itse asiassa aloittaa latauksen, pysäyttää sen tarvittaessa tai jopa asettaa tietyn ajan, jolloin he haluavat autojensa latautuvan. Etähallinnan mahdollisuus on erityisen tärkeä, kun halutaan hyödyntää edullista yöaikaista sähkönhintaa, samalla kun sähköverkon kuormitusta huipputunteina voidaan vähentää. Jotkin markkinoiden paremmat järjestelmät hallitsevat myös niin kutsuttua dynaamista kuorman tasapainotusta. Tämä tarkoittaa, että edistyneet latauslaitteet jakavat sähköisen kuorman useiden sähköautojen tai eri osien taloyhtiön sähköverkossa. Näin estetään tilanteet, joissa liikaa sähköä kulutetaan yhtä aikaa, mikä voisi aiheuttaa virrankatkoksia tai ongelmia asuntoalueilla sekä yritysten pysäköintialueilla, joilla on paljon sähköautoja, jotka haluavat ladata samanaikaisesti koko päivän ajan.
Älykkäät yhteydessä olevat latauspistoolaitteet keräävät tietoa siitä, kuinka paljon ajoneuvot kuluttavat sähköä ajan kuluessa, ja vertaavat sitten tätä tietoa siihen, kuinka paljon paikalliset sähköyhtiöt velottavat eri kellonaikoina. Nämä järjestelmät selvittävät, milloin on järkevää ladata ajoneuvoa sekä hinnan että käyttötottumusten perusteella. Näiden laitteiden ohjelmisto kehittyy käytön myötä, oppien käyttäjien rutiineista ja ylläpitämällä akkujen kuntoa, samalla kun sähkönkulutuskustannuksia voidaan leikata noin neljänneksellä verrattuna tilanteeseen, jossa lataus tapahtuu vain silloin kun on kätevää. Kun nämä latauspistoolaitteet yhdistetään kaupunginlaajuisiin älykkäisiin sähköverkkoihin, ne voivat oikeasti synkronoitua sellaisten kellonaikojen kanssa, jolloin puhdasta energiaa on saatavilla runsaasti, kuten keskipäivän aikaiset aurinkoenergian piikkeet, joita ovat nykyään yleisiä. Tällainen yhteistyö ei ainoastaan auta vähentämään hiilijalanjälkiä, vaan myös säästämään rahaa samanaikaisesti.
Kun on kyse yhteydessä olevista latausjärjestelmistä, turvallisuudella on suuri merkitys. Hyvänlaatuiset latauslaitteet käyttävät TLS 1.3 -salausta sekä monen tekijän tunnistautumismenetelmiä pitääkseen käyttäjätiedot turvassa uteliaiden katseiden ulottumattomissa ja estääkseen kenenkään pääsyn ilman lupaa. Myös ajantasaisena pidetyn laitteistopohjan merkitystä ei voida liioitella. Viime vuonna NIST:n tekemän tutkimuksen mukaan noin kaksi kolmasosaa kaikista kyberturvallisuusongelmista sähköautojen latausvälineissä johtuu siitä, että ohjelmistoa ei ole päivitetty asianmukaisesti. Arjen ihmisille, jotka haluavat ladata autojaan, on myös järkevää valita järjestelmä, jossa on hienosäädetyt yksityisyysasetukset. Nämä asetukset auttavat rajoittamaan määrää, jolla henkilökohtaisia tietoja jaetaan, erityisesti asioita, kuten tarkasti missä joku lataa autoaan ja tiedot siitä, kuinka usein se tapahtuu viikon aikana.
Nykyiset tasavirtalatauslaitteet valvovat jännitetasoja, sähkövirtaa ja maadoitusoloja reaaliajassa tunnistaakseen ongelmia, kuten oikosulkuja, maavikoja tai vuotavaa sähköä. Kun jotain menee pieleen, nämä älykkäät järjestelmät katkaisevat virran lähes välittömästi – noin 20 prosenttia nopeammin kuin vanhemmat mallit – mikä auttaa vähentämään palon vaaraa ja suojaamaan sekä ajoneuvoja että latauspisteitä vaurioilta. Näillä nopeilla reaktio-ominaisuuksilla on suuri merkitys niille, jotka tarvitsevat ajoneuvojensa latautuvan ilman jatkuvaa valvontaa.
Tehokas lämmönhallinta takaa tasaisen suorituskyvyn pitkäaikaisessa käytössä. Korkealaatuiset latauslaitteet hyödyntävät puristusprofiili-alumiinikuoria ja keraamisilla pinnoitteilla varustettuja sisäisiä komponentteja kestävät lämpötilat jopa 158°F (70°C):seen asti. Integroidut lämpötila-anturit valvovat sisäisiä lämpötiloja ja säätävät latausnopeutta dynaamisesti estääkseen ylikuumenemisen, mikä vähentää lämmön aiheuttamia vikoja 34 prosenttia enemmän kuin säädön puuttuvat laitteet.
Nykyään valmistajat kiinnittävät todella huomiota siihen, miten laitteet näyttävät ja kuinka paljon tilaa ne vievät. Laturien valmistuksessa käytetäänkin yhä enemmän pinnoitettua alumiinia ja mattapintaisia polymeerejä, ja laitteet ovat huomattavasti pienemmät kuin vuoden 2020 mallit. Joidenkin alan raporttien mukaan nykyiset mallit ovat jopa noin 40 prosenttia pienempiä. Mielenkiintoista kyllä, vaikka uudet mallit ovatkin huomattavasti kompaktimpiakin, niiden tehontulo on edelleen sama 7,4 kW. Näyttää siltä, että tyylikkäiden ulkoasujen ja vahvan suorituskyvyn yhdistäminen toimii hyvin kaikkien osapuolten näkökulmasta. Vuonna 2024 julkaistu kansallisen uusiutuvan energian laboratorion tutkimus toi esiin myös toisen asian: kotona asuvat ihmiset ovat tyytyväisempiä latausasemiin, jotka eivät erottu visuaalisesti ja jotka vievät vähemmän tilaa ajotiellä tai autotallissa.
Modernit latauspisteet on rakennettu kestämään kaikki sääolot. Niissä on NEMA 4 -luokituksen mukaiset muovikotelot, jotka suojavat komponentteja, sekä kupariliitännät, jotka eivät ruostu edes suolaisessa ilmassa tai hiekkamyrmityksessä. Näissä laitteissa toiminta on tyydyttävää, olipa kyseessä -22 Fahrenheit-asteen pakkasta tai 122 asteen helteet. UL 2594 -standardien mukaiset testit osoittavat, että lähes 3 000 tuntia kestäneen jatkuvan auringonalttiuden jälkeen materiaalit säilyttävät edelleen noin 98 %:n osuuden alkuperäisestä lujuudestaan. Tällainen kestävyys sopii erityisesti paikkoihin, joissa olosuhteet ovat ankarimmat, kuten rannikoilla tai aavikoilla, joissa muut laitteet eivät yleensä kestä pitkään.
Viimeisimmät varavalmistajat ovat nykyään älykkäämpiä huollossa tapahtuvien teknologisten muutosten kanssa. Moni huipputason malli toimitetaan modulaarisilla osilla, jotka liittyvät tehonsiirtoon ja ohjauspiirikortteihin, joiden ohjelmistoa voidaan päivittää. Mitä tämä tarkoittaa tavallisille käyttäjille? He voivat pysyä mukana uusien standardien, kuten pian markkinoille tulevien 19,2 kW kotilatauspisteiden, kanssa ostamatta täysin uutta latauslaitetta. Modulaarinen rakenne kannattuu erityisesti kahdella tavalla. Ensinnäkin se tarkoittaa, että laitteisto kestää vanhemmaksi ennen kuin se täytyy korvata. Toiseksi tutkimukset osoittavat, että tämä rakenne vähentää elektroniikkajätettä noin kolmanneksen verran perinteisiin malleihin verrattuna. Yrityksille ja kotitalouksille tämä tarkoittaa taloudellisesti järkevää toimintaa, ja samalla tehdään myös jotain hyödyllistä maan jätelaitoksille ja kierrätyskeskuksille.
