Laddning av elbilar

Liksom tankning av bensin- och dieselbilar handlar laddning av elbilar om att överföra en energivara till fordonet från en fast anordning.

Mycket är likt, men det finns några praktiska omständigheter som skiljer. Till exempel kan elbilar laddas på väldigt många fler ställen, eftersom det i princip räcker med någon form av nätanslutning. Laddningen sker gärna utan mänsklig övervakning och då kan system för automatisk övervakning krävas för att förhindra stöld eller olyckor. Säkerhetsfrågorna, som beror på laddningssituationen, är också något annorlunda.

Laddning hemma och på parkeringen

Den tekniska kommittén IEC TC 69 "Electric Road Vehicles and Industrial Trucks" bildades 1969 på initiativ från SEK. Kommittén har tidigare tagit fram standarden IEC 61851 för laddning av elfordon som i höst kommer i ny, reviderad utgåva. I del 1 av standarden definieras fyra olika moder, eller typer av laddning. Först och främst finns möjligheten att ladda bilen från vanliga eluttag för allmänbruk eller från mindre industriuttag, utan någon övervakning eller kommunikation mellan fordon och laddstolpe eller elnät. Sådan laddning har dock begränsad kapacitet och man får räkna med en laddningstakt på ungefär en mil per laddtimme. Det kan fungera vid laddning hemma under natten eller på arbetet, men knappast vid laddning på stan.

Nästa typ av laddning sker från särskilda laddningsstolpar med en kapacitet som är tre till sex gånger högre. Det innebär att man kan fylla med en åtta mils körning under ett biobesök eller medan man går runt på en stormarknad. Det är sådan laddning som pressmeddelanden oftast handlar om. Det är, som vanligt, fördelaktigt att använda trefas men på många håll finns bara enfas att tillgå. Vid denna laddningssituation krävs automatisk bekräftelse av att fordonet är riktigt anslutet och en kontinuerlig övervakning av skyddsledarförbindningen.

Dessutom krävs det förmodligen i de flesta fall något system för mätning och debitering. Detta kallas i standarden för mod tre. Som mod två betecknas en laddning från ett vanligt uttag (t ex ett industriuttag enligt IEC 60309) men där laddningen övervakas med hjälp av en särskild anordning i bilen eller sladden. Man kan naturligtvis tänka sig verklig snabbladdning, med likström med en högsta spänning av samma storleksordning som batteripaketets och med överföringseffekter på kanske uppåt 200 kW. Detta kallas i standarden för mod fyra.

Ett exempel finner vi i Tokyo, där elverket TEPC planerar att skaffa cirka tretusen elbilar. I det programmet räknar man i stor utsträckning med snabbladdning med upp till 500 V likström och 50 kW max överförd effekt. I försöket ingår elbilar från Subaru och Mitsubishi och det har visats att en laddning med 7,5 kWh på tio minuter fyller på med 6 mils körsträcka. Sådana laddningsstationer kan inte anslutas varsomhelst i nätet.

Standardisering

Det intensiva arbete som pågår inom IEC gäller dels en revidering av IEC 61851 och dels ett arbete i underkommittén SC 23H med sikte på att åstadkomma en internationell standard för själva kontakten, främst för moderna 2 och 3. Grundläggande frågor är enfas eller trefas eller bådadera och hur man ordnar kommunikationen mellan bil och stolpe, med eller utan pilotstift osv. Tyskarna har hållit hög profil i frågan, men det finns därutöver ett enklare och flexiblare italienskt förslag och ett japanskt, förankrat i USA. Det förslag till internationell standard som varit ute för kommentering (CD) till den sista maj innehåller alltså mer än ett kontaktdon. Globalt skulle man kunna leva med det, men regionalt är det en annan sak och den frågan hamnar hos CENELEC TC 69X.

Europeiska kommissionen har också genom ett mandat, uppdrag, satt press på CENELEC att åstadkomma en gemensam europeisk lösning och Europaparlamentet har i en resolution av den 6 maj uttalat att den "stöder Kommissionens avsikter att fastställa en EU-standard senast 2011 för laddning av elbilar". Genom SEK TK 69 och TK 23 är svenska kraftbolag och utrustningstillverkare aktiva i arbetet att ta fram dessa standarder. Biltillverkarna deltar inte för ögonblicket.

Framtiden

Eftersom batterierna är dyra, tunga och tar stor plats i bilen är det inte realistiskt med en sådan aktionsradie som förbränningsmotorerna vant oss vid. Allmänt räknar man med att rena elbilar bör kunna köras ca tio mil mellan laddningarna. Undersökningar visar att om man gör ett stopp för laddning, ska det inte gärna vara mer än tio minuter. Det är en tid som de flesta tycks gå med på. Sammantaget ger de båda villkoren att man bör kunna fylla på med kanske sex mils laddning på tiotolv minuter och det bör också vara ganska tätt mellan laddningsplatserna. Detta talar för snabbladdning och med försöket i Tokyo tar japanerna ledningen på området.

För tyngre fordon med större batterikapacitet är det knappast aktuellt med något annat än snabbladdning, eventuellt kompletterat med pausladdning, t ex vid hållplatser eller lastbryggor. Ytterligare en fråga som skiljer laddning av elbilar från vanlig tankning gäller debiteringen. Vid laddning av elbilar från vanliga uttag, mod ett och två, sker förmodligen inte någon annan mätning och debitering än den vanliga. När man laddar från särskilda stolpar eller stationer däremot, betalar man just för att ladda bilen.

Kanske kan möjligheten till snabbare laddning motivera ett högre elpris "i pumpen" något som då kan täcka anläggningskostnaden. Kanske kan gratis laddning vara ett sätt för en stormarknad att locka kunder. Andra perspektiv handlar om elbilen som en komponent i framtidens smarta elnät, men där är vi inte än och den svåra delen av arbetet med dagens standarder består i att inte lägga krokben för framtidens möjligheter.

Källa: Thomas Borglin, SEK-aktuellt

Läs en kundtidning här:

 2010.08.17

Tillbaka

  Tipsa en kompis om denna nyhet
Vill du ha vårt gratis nyhetsbrev?

Skriv in din e-postadress här: OK

I nyhetsbrevet finns artiklar om företagen, människorna, regelverken, produkterna och marknaden. Det är även kryddat med lättsamma anekdoter och lite humor.