Sähköajoneuvojen latausjärjestelmät teollisuudessa

Abstract

Suomi tavoittelee liikennepäästöjen puolittamista vuoteen 2030 mennessä. Näihin päästöihin haetaan yhä enemmän ratkaisuja vaihtoehtoisista energiamuodoista, minkä myötä sähköstä on tullut nopeasti yleistyvä käyttövoima. Sähköajoneuvojen määrä Suomessa on kasvanut merkittävästi 2020-luvulla ja nousujohteinen kehitys näkyy myös kasvavana latausinfrastruktuurin rakentamisen tarpeena.

Tämä opinnäytetyö tehtiin toimeksiantona Sweco Finland Oy:lle. Työssä toteutettiin toimeksiantajayrityksen teollisuus- ja energiatoimialalle tietolähde sekä laskentatyökalu, jota voidaan hyödyntää sähköajoneuvojen latausjärjestelmien suunnittelussa. Opinnäytetyössä on hyödynnetty aineistona alan yritysten verkkosivuilta löytyvää materiaalia sekä alan kirjallisuutta ja tutkimuksia.

Työhön on koostettu teollisuudessa esiintyvien sähköajoneuvojen malleja, käyttökohteita ja käyttöympäristöjä. Näillä pyritään luomaan suunnittelijalle laaja-alainen käsitys teollisuudessa esiintyvien sähköajoneuvojen tarjonnasta sekä ajoneuvojen käyttöprofiilin merkityksestä osana latausjärjestelmien suunnittelua. Lisäksi työssä esitellään erilaisia sähköajoneuvojen latausratkaisuja, niiden taustajärjestelmiä sekä keskeisimpiä latausjärjestelmien suunnittelussa huomioitavia tekijöitä, kuten teknisiä vaatimuksia ja latausasemien sijoitteluun vaikuttavia tekijöitä.

Opinnäytetyössä tuotetulla laskentatyökalulla voidaan kartoittaa suunniteltavan latausjärjestelmän tarpeita. Laskentatyökalun luomiseen käytettiin Microsoft Excel -ohjelmaa. Laskentatyökalulla voidaan arvioida latausjärjestelmän vaatimaa tehon tarvetta ja kaapelimäärää, jonka lisäksi se ilmoittaa tiettyjen raja-arvojen ylittyessä yliaaltojen suodatuksen huomioimisesta ja tehoreservin loppumisesta. Opinnäytetyön tarkoituksena on vähentää sähköajoneuvojen latausjärjestelmien suunnitteluun ja siihen liittyvään tiedonhakuun käytettävää aikaa.

Finland aims to cut its transportation emissions by half by 2030. Solutions for emissions are more and more being sought from alternative energy sources. Therefore, electricity has rapidly become a popular power source. The number of electric vehicles in Finland has significantly increased during the 2020s, creating a growing need for the development of charging infrastructure.

This thesis was commissioned by Sweco Finland Oy with the goal of serving as a source of information for the company. Additionally, the thesis included the implementation of a calculation tool that could be used in the design of electric vehicle charging systems.

The thesis compiled models, applications, and operating environments of electric vehicles found in the industry. Furthermore, it presented various charging solutions for electric vehicles, their backend systems, and key factors to consider in charging system design, such as technical requirements and factors influencing the placement of charging stations. The thesis concluded with an overview of the features of a calculation tool designed for electric vehicle planning, developed using Microsoft Excel. The aim of the thesis was to reduce the time required for the design of electric vehicle charging systems and related information retrieval.