Ajoneuvot | Vuosi Sähköllä | 29.3.2018

Vuosi sähköllä: kWh, CHAdeMO, CCS… – mitä ihmettä sähköautoilun termit tarkoittavat?

Palataanpa perusteisiin: mitä sähköautojutuissa pyörivät termit oikeasti tarkoittavat?

Jaa artikkeli

Sähköautoaiheiset tekstit vilisevät kilowatteja, kilowattitunteja, CHAdeMOja ja ties mitä uusia termejä. Tämänviikkoisessa Vuosi sähköllä -jutussa palaammekin lähtöpisteeseen, ja otamme kertaukseen sähköautoilun termit. Kun ne omaksuu, huomaa, ettei sähköautoiluun liittyvät asiat lopulta ole monimutkaisempia kuin tutut 95E, 98E, diesel, biodiesel…

Energia ja teho

Sähköauton akkuun varastoidun energian määrää mitataan tavallisesta sähkölaskusta tutuilla kilowattitunneilla, lyhennettynä kWh. Esimerkiksi Vuosi sähköllä -sarjan päätähden, Hyundai Ioniq Electricin, akun kooksi valmistaja kertoo 28 kilowattituntia. Yhden akullisen hinnan voi laskea katsomalla omasta sähkösopimuksesta kilowattitunnin ja sähkön siirtomaksun hinnan ja kertomalla sen 28:lla.

Kilowatti, kW, on tehon yksikkö, joka on polttomoottoreistakin tuttu. Jos yhden kilowatin teholla tehdään työtä tunnin ajan, vaatii se energiaa yhden kilowattitunnin verran.

Latauskilowatteja

Sähköautojen lataustehoa mitataankin kilowateissa: jos Ioniqin akku on 28 kilowattituntia, latautuu se yhden kilowatin teholla 28 tuntia. Onneksi lataustehot ovat paljon yhtä kilowattia suurempia.

Nykyaikaisia sähköautoja voi ladata hyvin joustavasti eri latausjärjestelmistä. Usein puhutaan termeistä kotilataus ja pikalataus.

Kotilatauksella tarkoitetaan auton lataamista töpselistä tai suotavammin erillisen latausaseman avulla. Viime viikon artikkelissa esiteltiin Moottorin toimitukseen asennettu latausasema.

Käytännössä latausasema on vain purkki, joka yhdistää sähköverkon autoon turvallisella ja käyttöä kestävällä liittimellä. Nykyisin puhutaan usein Type 2 -latauksesta, sillä Type 2:na tunnettu latausliitin on muodostunut Euroopassa standardiksi. Sen tunnistaa pyöreälle kyljelle käännetyn D-kirjaimen muodosta.

Lataus sähköverkosta

Vaihtovirtalatauksen nopeus eli teho riippuu autoon sisäänrakennetusta laturista, ja tietysti talouden sähköverkosta. Type 2 -standardi tarjoaa kolmivaihevirtaa, sitä samaa, mitä sähkökiuaskin käyttää. Teho voi parhaimmillaan olla jopa 22 kilowattia, kun välitetään kolmea vaihetta 32 ampeerin virralla – jos talon sähkösopimus, johdotus ja sulakkeet sallivat moisen virran. Useimmat sähköautot kykenevät hyödyntämään yhtä tai kahta vaihetta.

Esimerkiksi Ioniq latautuu vaihtovirralla vain yhdellä vaiheella. Jos käytössä on 32 ampeerin virta, tarkoittaa se teoriassa 7,4 kilowatin lataustehoa. Tällöin latausajan voi laskea yksinkertaisella jakolaskulla: 28/7,4 on 4 tuntia ja 14,4 minuuttia.

Käytännössä lataus on hitaampaa, sillä Ioniqin latausteho 32 ampeerin vaihtovirralla jää 6,6 kilowattiin ja akun lataus hidastuu sen lähestyessä täyttä. Käytännön latausaika Ioniqilla 32 ampeerin virralla on noin 5 tuntia.

Pikalatauksen hoitaa latausasema

Fortumin Charge & Drive -latauspalvelun pikalatausasema. Vasemmalla oleva Type 2 -pistooli tarjoaa vaihtovirtaa esimerkiksi ladattaville hybridiautoille. Sininen pistooli keskellä on CHAdeMO-latausta varten. Tyhjä paikka kuuluu CCS:lle, joka oli kuvaa otettaessa käytössä.

Pikalataus tarkoittaa auton lataamista huomattavasti kotilatausasemia nopeammin. Käytännössä pikalatauksella tarkoitetaan tasavirtalataamista. Tällöin latausasema kytketään auton pikalatausporttiin, jonka kautta latausaseman kallis suutehoelektroniikka pääsee suoraan kiinni auton akkuun. Se siis ohittaa auton sisäänrakennetun laturin, joka vastaa kotilatauksesta.

Akkua ladataankin aina tasavirralla, eli vaihtovirtalatauksessa auton oma laturiyksikkö muuntaa julkisen sähköverkon vaihtovirran tasavirraksi. Juuri tämän laturiyksikön suorituskyky käytännössä määrää kotilatausnopeuden.

Pikalataus on siis auton kannalta yksinkertaista: tarvitaan lähinnä pikalatausliitin ja sen kaapelointi akkuun.

CCS ja CHAdeMO

Juuri pikalataus on se sähköautoilun puoli, joka helpoiten sekoittaa totuttelevan lataajan: tarjolla on kaksi kilpailevaa standardia, saksalainen CCS ja japanilainen CHAdeMO.

Järjestelmät eivät sovi ristiin, eli autonvalmistaja on päättänyt, kumpaa järjestelmää se tukee. Onneksi useimmat pikalatausasemat sentään tarjoavat kumpaakin latausvaihtoehtoa.

CCS-latausportti on Type 2 -portin laajennus: ylempänä käännetyn D:n muotoinen Type 2, alempana pikalatauksen tasavirtaa tarjoavat pinnit.

Hyundai Ioniq Electric käyttää CCS-standardia. Kumpikin järjestelmistä mahdollistaa hyvin suuret lataustehot, mutta käytännössä valtaosa asemista tyytyy tarjoamaan 50 kilowattia. Sillä teholla Ioniqin 28 kilowattitunnin akku latautuu 80 prosenttisesti 25 minuutissa. Pikalatauksella auton akun täyttäminen piripintaan ei ole järkevää, sillä latausteho hidastuu akun täyttyessä.

Esimerkiksi Nissan Leaf latautuu Type 2:lla (oikealla). Pikalatauksesta vastaa vasemmalla näkyvä CHAdeMO.

Kilometriä tunnissa

Latauksen yhteydessä voisikin puhua uudesta termistä: kilometriä tunnissa. Kyse ei ole ajonopeudesta, vaan siitä, miten monta ajokilometriä lisää autoon voi ladata tunnissa. Tavallisen kotitöpselistä 10 ampeerin virralla saa 2,3 kilowattia, mikä Hyundai Ioniqin tapauksessa tarkoittaa noin 13 kilometriä tunnissa. Type 2 -kotilatausaseman 7,4 kilowatin teholla kilometrejä kertyy tunnissa noin 38. Pikalatausaseman 50 kilowatilla ajomatkaa kertyy jo 320 kilometriä tuntia kohden.

Teksti: Lauri Ahtiainen Kuvat: Moottorin arkisto