08.02.2016

Sähköautosanastoa

Omasta kokemuksesta tiedän, että polttomoottoriautoista sähköautoon siirtyvälle tulee valtaisa määrä uusia sanoja, lyhenteitä ja määritelmiä vastaan.  Sähköautoa ei tankata, eikä siinä edes ole tankkiakaan. Se ei kuluta litroja, eikä siinä edes polteta mitään päästäkseen eteenpäin. Eivätkä sähköautoilun termit etenekään kaltaiselleni sähköstä mitään ymmärtämättömälle tavis-miehelle ole mitenkään helppoja olleet oppia.

Kokoan tähän sähköatoilun sanastoa. (Päivitetty hieman 2.8.2018)

Sähköautoa ilmaisevia:

Sähköauto, BEV

Sähköauto on mielestäni laaja yleisnimike. Auto, joka liikkuu sähkömoottorilla ja jonka liikkumiseen tarvittava energia on varastoitu useimmiten sähkönä autoon. Wikipedia selittää mielestäni tämän hyvin. Omasta mielestäni sähköauton määritelmän täyttää myös joskus mahdollisesti tulevat vetyautot myös, koska nekin liikkuvat sähkömoottorin avulla, vaikka liike-energia onkin varastoitu vetyyn.
Itse kuitenkin rajaan nykyiset hybridit sähköauto-sanan ulkopuolelle.
Usein näkee sähköautosta käytettävän lyhennettä BEV, battery electric vehicle. Tämä on hyvin kuvaava lyhenne kuvaamaan sähkömoottorilla varustettua ajonveuvoa, jossa  liike-energia on varastoituna akkuihin.

 
Range extended vehicles REX, EREV, REEV, REVx
Sähköautoja, joissa on generaattorin lailla lisää sähköä ajon aikana tuottava pieni polttomoottori, kutsutaan range extended vehicles. En ole nähnyt näille hyvää suomennosta, ja toisaalta olen nähnyt useita lyhenteitä. Tyypillinen tällainen auto oli BMW i3:n REX-malli.  
Ampera/Volt kulkee olosuhteista riippuen 35-80km matkan täyssähköauton tavoin ja akkukapasiteetin loputtua polttomoottori tuottaa generaattorin avulla energiaa sähkömoottorille jolloin ns. range anxiety ei haittaa ja kuitenkin säilyy sähköautonmukainen ajotuntuma.

Hybridiauto, Plug-in-hybiridiauto, PHEV

Wikipedia selittää hybridiautossa olevan kaksi eri voimanlähdettä, ja erittelee jopa tribidin kolmen voimanlähteen autoksi. Tähän asiayhteyteen kuuluvat hybridit ovat sellaisia, joissa on jonkin kokoinen akku ja sähkömoottori polttomoottorin lisäksi. Hybridiauton akkuja ei kuitenkaan voi ladata ulkoisesta sähkölähteestä. 
Plug-in-hybridiautosta, lyhenne PHEV puhutaan, kun kahden eri voimanlähteen autoa voidaan ladata ulkoisesta sähkölähteestä. Tällä hetkellä plug-in hybridien akut riittävät tyypillisesti vain muutaman kymmenen kilometrin päästöttömään ajoon.
Lisäksi on olemassa Mild Hybrid -autoja, joissa oikeastaan starttimoottori lähinnä on korvattu jonkinlaisella pienellä sähkömoottorilla. Näistä voi nähdä useita eri lyhenteitä kuten MHEV

Toimintasädettä ilmaisevia:

Range, toimintasäde, toimintamatka NEDC tai EPA sekä uusinpana WLTP

Toimintamatkalla (eng. range) tarkoitetaan matkaa, jonka sähköauto kulkee yhdellä akullisella sähköä, ilman välilatauksia. Toimintamatkaa ilmoitettiin aiemmin yleisesti NEDC tai EPA lyhenteiden kera ja niitä tapaa edelleen tiuhaan, joten on syytä ymmärtää niiden merkitystä. Näillä on merkittävä ero. NEDC mittaa hyvin teoreetista toimintamatkaa 33 km/h keskinopeudella ja ilman kiihdytyksiä. Esimerkiksi 2015 Nissan Leafin 24 kWh akulle tehdas ilmoittaa 199 NEDC toimintamatkan. Todellisuus on kuitenkin merkittävästi pienempi. Kesäkeleissä tyypillisesti 100 - 150 km. Chevrolet on ilmoittanut tulevalle Boltille 200 mailin EPA-rangen. EPA-range on tyypillisesti hyvin lähellä todellisten ajo-olosuhteiden toimintamatkaa. WLTP on uusi ja aiempia menetelmiä tarkempi päästömittausmenetelmä ja sähköautojen toimintamatkan mittaamisen uusi standardi. Vielä tästä ei ole kovin paljoa käytännön kokemuksia, mutta pidän hyvin mahdollisena, että esimerkiksi Leaf 40 kWh:lle saadut arvon mahdollista jopa saavuttaakin.

Toimintasäde on matka, kuinka kaukana sähköautoalla voidaan käydä ilman välillä tapahtuvaa latausta ja päästään vielä takaisin lähtöpisteeseen. Esimerkiksi kuinka kaukana kauppa voi olla, jota pääsee vielä takaisin kotiin, vaikka töissä ei saisi latausta.
 

Rangefobia

Tunnetta, joka etenkin lyhyen toimintamatkan sähköauton kuljettajat ajoittain valtaa kutsutaan rangefobiaksi. Tunne johtuu siitä, että jo laturilta lähtiessä lyhyen tuntuinen (esim. 150 km) toimintamatka alkaa kutistua nopeammin kuin jäljellä oleva matka. Kuljettaja alkaa alitajuisesti ajamisen ohessa tarkkailla jäljellä olevaa toimintamatkaa ja vertaa sitä jatkuvasti jäljellä olevaan matkaan. Tämä toimintamatkakammo helpottaa kokemukseni mukaan viimeistään 10 tkm sähköautolla ajetun matkan kuluessa.

Regen, regenerointi

Sähköautoissa regenerointi on yksi keskeisistä kokonaistehokkuuden taustalla olevista seikoista. Sähköauto lataa moottorijarrutuksissa akkuja. Esimerkiksi Nissan Leaf kykenee jopa 30 kW tehoiseen regenerointiin. Tesla-kuljettajat ovat kertoneet esimerkiksi 60 kW tehoisesta regeneroinnista. Useissa sähköautoissa regeneroinnin määrä on säädettävissä. Leafissa vaihdevalitsimesta voidaan valita B-ajomoodi, joka nostaa regeneroinnin maksimiinsa. Esimerkiksi BMW i3:ssa regen on vielä monipuolisemmin säädettävissä.
Leafissa ajonhallintajärjestelmä osaa huomioida liukkaalla alustalla myös regeneroinnin. Tesla-kuljettajat ovat kertoneet joistain kerroista, jolloin takavetoisen auton regen on hyvin liukkailla keleillä päässyt yllättämään kuljettajan, eli ajovakauden hallintajärjestelmä ei ole ainakaan tarpeeksi nopeasti ehtinyt reagoida.
Regenerointi on vähäisempää kylmällä (reilusti pakkasella) olevalla sekä täydellä tai lähes täydellä akulla.

Tehon ja sähkön sekä sähkön kulutuksen mittayksiköitä:

kW

kW eli kilowatti on yksinkertaistetusti sanottuna tehon yksikkö. Kilowatteina  (kW) ilmaistaan mm. 
  • sähköauton moottorin teho, Nissan Leafissa on yksi 80 kW moottori.  Neliveto-Teslassa esimerkiksi on kaksi sähkömoottoria. 
  • latauslaitteen teho ilmaistaan myös kilowatteina (kW), esimerkiksi kotilatauslaitteni maksimi teho on 6 kW
  • Myös auton sisäisen laturin teho ilmoitetaan kilowatteina (kW), esimerkiksi Nissan Leafiin voi ostaa lisävarusteena 6,6 kW laturin, joka on vakiona 3,3 kW. (pl. uusi 30 kWh akullinen malli, jossa aina 6,6 kW laturi.)

 

kWh

KWh eli kilowattitunti on sähköenergian määrän mittaamisessa käytetty yksikkö. Kilowattitunteinta (kWh) ilmaistaan yleensä mm:
  • sähköauton akun kapasiteetti, esimerkiksi Nissan Leaf 24 kWh (tulossa 30 kWh), Teslassa on jopa 90 kWh akkuja.
  • Akun riittävyyttä ja latausaikaa voi laskea yksinkertaisilla peruskaavoilla. Uuden Leafin 30 kWh akun lataaminen 6 kW tehoisella latauslaitteella kestää 5 tuntia. 

 

A, ampeeri

Sähkövirran perusyksikkö. Käytetään sähköautoilussa esimerkiksi ilmaisemaan latausvirran voimakkuuden tarvetta. Esimerkiksi siis Leafin mukana tuleva EVSE-latausjohto on säädetty ottamaan enintään 10A latausvirtaa. Käytännössä tämä siis tarkoittaa, että pistorasia, josta lataat ko. kaapelilla Leafiasi tulee olla kytketty vähintään 10A sulakkeen taakse (käytännössä varmasti oltava suurempikin).
 

  • Tasavirrassa ampeerit voi laskea kilowateiksi yksinkertaisesti: A x V / 1000 = kW Esimerkiksi kun latasin Jyväskylän pikalaturilla autoani, näytti Virtapisteen laturi alussa 377,6V x 105,2 A  / 1000 = 39,7 kW. 
  • Yksivaiheisessa vaihtovirrassa kaavaan tulee mukaan vastuksen huomionti. En edes yritä väittää että kaupallisella koulutuksellani ymmärtäisin tämän, joten yleensä käytän netistä löytyviä laskureita muuntamiseen. Olen kyllä löytänyt kaavan laskemiseen, joka riittää minulle, ja olen enemmän kuin valmis muuttamaan kaavaani, jos esimerkiksi sähköautot-Nyt! -FB-ryhmästä saan oikeamman kaavan. Käytän kaavaa: PF x A x V / 1000, jossa yksivaihevirran kaavan olen saanut riittävän lähelle kokeilun kautta käyttäen 0,90 PF:ää. Esimerkiksi keskinopea lataaminen Nissan Leafiin on parhaimmillaan: 0,9 x 32A x 230V = 6,6 kW. Vastaavasti Leafin mukana tulevan schuko-latauskaapelin 10A on: 0,9 x 10A x 230V = 2 kW


V, Voltti

Voltti (V) on sähkön jännitteen yksikkö. Suomessa verkkovirran jännite on 230V.  Esimerkiksi Nissan Leafin akuista olen lukenut, että ne niissä on 403V ja ominaisjännite olisi 360V. Itse olen tulkinnut (korjatkaa jos olen väärässä), että sähköautojen moottorit käyttävät usein korkeaa jännitettä, koska sillä saadaan suuremmalla kierrosalueella tehokkaasti toimiva moottori. Koska tehon kaava on A x V = kW, kasvattamalla yhtälössä jännitettä samanaikasesti Ampeerien kanssa, saadaan aikaan nopeammin esimerkiksi 80 kW teho.
 

kWh/100 km

Sähköauton kulutusta ilmaistaan kWh/100 km yksiköillä. Esimerkiksi oman Leafini matkakulutus on ollut 14 kWh/100 km - 20 kWh/100 km. Kun tiedetään keskikulutus ja akun koko kW:nä, on toimintasäteen laskenta keskikulutuksella helppoa. Esimerkiksi 30 kWh akku riittää 17 kWh/100 km keskikulutuksella 176 km matkaan.
Kuvassa Trip 72km ja 167,3 Wh/km = 16,73 kWh/100km keskikulutus LeafSpyn mukaan.
 

DC, AC, tasavirta, vaihtovirta, yksivaihesähkö, kolmivaihesähkö

Sähköautoilun mukana on konkretisoitunut kaltaiselleni sähköasioiden amaatöörillekin, että sähkö ei ole vain pelkkää sähköä. 
  • Tasavirta, joka lyhennettään DC tulee Leaf-kuljettajallekin tutuksi pikalatauspaikoilla, koska pikalaturit antavat Leafille jopa 50 kW-teholla tasavirtaa. 
  • Vaihtovirta, joka lyhennetään AC on Leaf-kuljettajankin yleisimmin lataamisessaan käyttämää. Suomen kotitalouksissa käytetty sähkö on 230 voltin sinimuotoista vaihtovirtaa. Nissan Leafissa on sisäänrakennettu laturi, joka käyttää vaihtovirtaa (AC)
  • Kolmivaihevirraksi kutsutaan vaihtovirtaa, jossa sähköä siirretään kolmessa vierekkäisessä johtimessa saman taajuisesti ja yhtä suurella jännitteellä. Kolmivaihevirran etuna sähköauton lataamisessa on se, että siinä rasitetaan sähköpääkeskuksen kolmea vaihetta tasaisesti. Tällöin esimerkiksi kotitalouksissa yleisesta 3 x 25A pääkeskuksesta pystyttäisiin ottaa esimerkiksi 6 kW lataustehoa. Nissan Leaf ei kuitenkaan tätä pysty hyödyntämään koska autoon asennettu AC-laturi hyödyntää vain yhtä vaihetta.
  • Yksivaihevirraksi kutsutaan varmasti yleisintä kotitaloudenkin pistorasiasta tulevaa sähköä. Leafin lataus on nimenomaan yksivaihe AC-sähköä. Heikkoutena tässä on se, että kotitalouksien pääkeskusten tyypillistä 3 x 25A pääsulakkeista vain yhtä rasitetaan, ja tämä taasen rajoittaa latausvirran käytännössä enintään 16-20A tasolle, riippuen siitä, kuinka paljon muuta rasitetta samalla vaiheelle on taloudessa.

Sähköauton lataamissanastoa:

Laturi, latauslaite, latauspiste, latauspaikka, latausasema

Latauspisteeksi tai latauspaikaksi olen kuullut kutsuttavan paikkoja, joissa sähköautoa voi ladata. Sähköautoa ladataan tyypillisesti EVSE-latauskaapelilla tai kiinteästi asennetulla latauslaitteella.
Autoissa on kiinteästi asennetut laturit.  Nissan Leafissa on vakiona 3,3 kW tehoinen laturi ja lisävarusteena siihen voi valita 6,6 kW tehoisen laturin. Pikalaturit syöttävät sähköautoihin suoraan DC-sähköä.

Tilapäislataus,hidaslataus, latauskaapeli,  EVSE, schuko, suko, työmaapistorasia, Mode2

Viimeaikoina eniten olen kuullut tilapäislataukseksi kutsuttavan aiemmin hidaslataukseksi sanottua sähköauton lataamista verkkovirtapistorasiasta. Tämä lataaminen suojamaadoitetusta pistorasiasta yleensä ajoneuvon mukana tulevalla kaapelilla on Mode2-mukaista lataamista. Suojamaadoitettua verkkovirtapistorasiaa kutsutaan sukoksi tai yleisemmin Saksalaista alkuperää olevalla nimikkeellä schuko. Eli hyvin yleisesti sähköautopiireissä puhutaan schuko-latauksesta, jolloin tarkoitetaan normaalista suojamaadoitetusta pistorasiasta lataamista. Hidaslataus on esimerkiksi Nissan Leafin mukana tulevalla EVSE-kaapelilla rajoitettu 10A:han.

Mode2 lataamista on myös  kolmivaihevirtapistorasiasta lataaminen. Sitä yleisesti myös punaiseksi työmaapistorasiaksi kutsutaan. Useat sähköautot mahdollistavat jopa 22A latausvirran kolmivaihepistorasiasta.
Latauskaapeli on yleisnimitys sähköauton lataukseen käytetystä kaapelista. Latauskaapelissa kulkee sähkön ja maan lisäksi myös ohjausvirtajohtoja. EVSE-kaapeliksikin olen nähnyt latauskaapelia kutsuttavan. 

Keskinopea lataus, Type1, SAE J1772, Type2, Mennekes, Mode3

Keskinopean lataamisen tapoja, joissa sähköautoa ladataan erityisesti sähköauton lataamiseen tarkoitetuilla latauslaitteilla on määritelty Mode3-standardissa. Tämä on suositeltu sähköauton lataamistapa esimerkiksi kotilosuhteissa.


Parhaimillaan Nissan Leafia voi ladata 6,6 kW teholla keskinopesta latauslaitteesta.  Tämä tarkoittaa Leafin tapauksessa 32A yksivaiheista latausvirtaa, ja kotitalouksissa tämä on harvoin mahdollista pääsulakkeiden ollessa useimmiten vain 3x25A.

Nissan käyttää Type1-liitintä, jota myös SAE J1772-koodilla näkee. Type1-liitäntää käyttää autossaan keskinopeaan lataamiseen mm. Nissan. Type1 heikkoutena pidän sitä, että se tukee vain yksivaihevirrasta lataamista. Tämä rajoittaa merkittävästi suurinta mahdollista lataustehoa.


Type2 liitäntää, jota myös Mennekes-nimellä kutsutaan käyttää mm. Renault Zoessaan. Type2-liitännän etuihin lasken kolmivaihelatausmahdollisuuden. Silloin saadaan kotioloissakin helposti jopa kolminkertaistettua lataamisteho. Zoeta voi kotioloissa ladata jopa 22 kW-teholla, tosin harvalla riittää pääsulakkeiden teho aivan siihen, mutta Suomessakin useilla pikalatausasemilla on tarjolla jopa 43 kW AC-latausta tarjolla Type2-latauskaapelilla.
Julkisilla pysäköintipaikoilla on usein latauslaitteita, joissa on Type2-rasia. Nissan Leafia voi ladata näistä Type2-Type1 -kaapelilla.

Pikalataus, CHAdeMO, CCS

Pikalataus on sähköautolla matkailuun olennaisin mahdollistaja, etenkin näillä lyhyen kantaman autoilla. Suomessa pikalatauspisteitä operoivat mm. Fortumin Charge&Drive ja Virtapiste. Pikalatauksessa Nissan Leafin 24 kWh akku latautuu noin 80% tasolle noin puolessa tunnissa. Parhaimmillaan pikalataus voi olla Leafiinkin lähes 50 kW tehoista. Käytännössä Nissan Leafin latausteho laskee erittäin nopeasti noin 70% jälkeen. Pikalataaminen on lähes aina maksullista. Hinnoittelu perustuu Fortumin Charge&Drivessä aikaan ja Virtapisteellä useimmiten ladatun sähkön määrään + hyvin pienellä osuudella aikaan.
 
CHAdeMO on lähinnä Japanilaisten sähköautovalmistajien luoma sähköautojen pikalatausstandardi. Suomessa oli pitkään eniten juuri CHAdeMO-latureita koska Nissan oli niiden aktiivinen rakennuttaja. CHAdeMO-lataus on myös ollut vähemmän virhetilannealtis kuin CCS.
CCS-pikalataus Eurooppalaisten sähköautovalmistajien vastine Japanilaisille. Sähköautoilija on olennaista olla perillä kumpaa pikalatausta oma sähköauto käyttää (jos käytää).

Lisäksi Teslalla on oma huippunoea Tesla Super Charger (TSC), joka on Teslalle ilmainen, ja muut sieltä eivät sähköä saakaan.

Sähköautoihin liittyviä monikanavaisuussanoja:

Carwings

Nissan sähköautoilijoiden internetkäyttöliittymä ajoneuvonsa tietojen hallintaan on nimeltään Carwings. Tämä nimi on aivan lähiaikoina varmasti muuttumassa. Vielä toistaiseksi sinne kirjaudutaan osoitteesta: https://www.nissan.fi/FI/fi/YouPlus/

Carwings nimellä Nissan opastaa vielä ainakin 2015-Leafissa käyttämään myös ajoneuvonsa ajotietokonetta ainakin joiltain osin. Rehellinen mielipiteeni on, että Carwingsin käyttökokemus on aika huono. Mutta olen kyllä siitä silti ottanut paljon iloa irti.

Nissan EV-connect

Carwingsin on mobiilaitteissa jo korvannut Nissan EV-connect. Tämä ei valitettavasti ole yhtään parantanut käyttäjäkokemusta. Hyvää on kuitenkin se, että se on nyt tämän 2015-2016 talven toiminut erinomaisen vakaasti. Mobiilisovelluksella käynnistän lähes aina ennen liikkeelle lähtöä auton ilmastoinnin lämmittääkseni talvella ja kesällä jäähdyttääkseni auton valmiiksi.

LeafLink

Kolmannen osapuolen tekemä Appsi helpottamaan Nissan Leafin etähallintaa on LeafLink. Nyt tätä kirjoittaessani helmikuun alussa se oli pari viikkoa toimimatta, mutta alkoi juuri tänään 8.2.2016 jälleen toimia. LeafLinkin käyttäjäkokemus on juuri sen pienen odotuksen verran, mutta ratkaisevasti parempi kuin Nissanin omassa mobiiliapplikaatiossa.
 
 

LeafSpy

LeafSpy on Leaf-kuljettajan hyvä ystävä. Sen avulla itse katson melko usein jäljellä olevan sähkön määrän, etenkin siinä vaiheessa, kun auton näytöt näyttävät jo pelkää viivaa. LeafSpyllä muokkasin myös auton ovet menemään lukkoon aina liikkeelle lähtiessä, ja avautumaan kun asettaa vaihtee P-asennolle.
 
 

Sähköauton käyttöön liittyviä termejä:

Latausluukku

Sähköautossa ei ole tankkia, eikä siihen tankata yhtään mitään, joten ei siinä ole myöskään tankin luukkua. Sen sijaan siinä on aina jonkinlainen latausluukku. Leafin tapauksessa se on auton keulassa. 

 

Akku, kenno, tasapaino

Sähköautossa ei ole siis ole tankkia, mutta siinä on ajoakku sekä sen lisäksi polttomoottoriautoistakin tuttu 12V akku apulaitteiden käyttämistä varten. Tuota pienempää akkua ladataan ainakin Leafissa ajoakuista ajon aikana sekä ajoakun latauksen aikana. 
 
Sähköauton ajoakku ei suinkaan ole mikään yksi iso möhkäle, vaan se koostuu pienistä kennoista. Niitä on erilaisia. Ajoakkut perustuvat nykyisin litum-ion -tekniikkaan.
 
Ajoakkujen kesto on osoittautumassa odotettua pidemmäksi. Lisäksi niiden jatkokäyttö ja kierrätys varmistavat ympäristöystävällisyyttä tiensä päässä.

 

 

 

 

Keskustelu

Ei kommentteja

Aiheeseen liittyvää

Uusimmat kirjoitukset

Kirjoituksen avainsanat

BEV sähköauto

Arkisto

nwdb