Sähköautojen käyttäminen sähkövarastoina

Abstract

Sähköautojen yleistyminen voi aiheuttaa ongelmia niiden latauksessa. Akut ovat kapasiteetiltaan aiempaa suurempia ja ne pitäisi ladata lyhyessä ajassa. 90 prosenttia sähköautojen latauksesta tulee tapahtumaan kotona, mutta pientalojen sähköjärjestelmien mitoituksissa ei aiemmin ole otettu huomioon sähköautojen latauspisteiden käyttämää suurta latausvirtaa.

Tässä opinnäytetyössä oli tarkoitus tutkia sähköauton pientalossa tapahtuvan latauksen aikana esiintyviä virtoja, tehoja ja pääsulakkeiden kuormittumista. Työssä tutkittiin myös sähköautojen akkuihin varastoidun sähköenergian purkamista ja siitä saatavaa hyötyä. Aihetta tarkasteltiin täyssähköautojen ja erityisesti Tesla Model S ja Nissan Leaf -autojen kannalta.

Työmenetelminä olivat lähteiden tutkiminen ja laskelmien tekeminen. Työn tuloksena saatiin laskelmat autojen lataukseen kuluvasta ajasta ja tehoista, sekä latauksen vaikutuksesta pientalon kokonaistehoon ja siihen liittyvään virtaan. Saatiin myös selvitys sähköauton kyvystä toimia varavoimana sähkökatkon aikana. Tehtiin myös katsaus akkuteknologian ja sähköautojen määrän ja yleisen tekniikan kehittymiseen lähitulevaisuudessa.

The growing popularity of electric vehicles can cause difficulties with their charging. The battery capacities are becoming larger and batteries are supposed to be charged in a short time. 90 percent of the charging will be happening at home, but the electricity systems of older detached houses have not been designed to sustain such electrical powers and currents.

The aim of this thesis was to analyze the state of main fuses of a detached house and the appearing electrical powers and currents during the charging. The possibility to use the energy stored in electric car battery by discharging was also examined. Special attention was given to the battery electric vehicles Tesla Model S and Nissan Leaf.

Working methods were examining literary and internet sources and making calculations. As a result, calculations of charging times and powers, and information about the effects on the peak power of a detached house were obtained. An overview is given about the ability of an electric car to act as backup power during a loss of mains and about the state of battery technology, and the amount and general development of electric cars in near future.