Sähköauton lataustehoon (kuinka nopeasti akun voi ladata) vaikuttavat kodin sähköverkko, käytettävä latauslaite ja itse auto.

Nykyisin kodin sähköverkko rakennetaan kolmivaiheisena. Sähkölaitteiden käytössä olevan virran suuruuden määrää pääsulakkeen koko. Yleensä omakotitalojen pääsulake on 3 x 25 A, koska sen katsotaan riittävän normaaliin käyttöön. Se voi olla myös 3 x 35 A tai 3 x 50 A. Mitä suurempi pääsulake on, sen suurempi on rakennusvaiheessa perittävä liittymismaksu. Koolla voi olla vaikutusta myös perusmaksun suuruuteen.

Käytännössä omakotitalon sähköverkko on rakennettu niin, että sähkökeskuksen kolmelta pääsulakkeelta sähkö johdetaan kolmella kaapelilla ryhmätauluun, jossa pistorasiat, sähkölämmityslaitteet ja -kaapelit sekä kiinteät sähkölaitteet on jaettu kolmen sulakeryhmän taakse. Yleensä kunkin vaiheen sulakkeet ovat allekkain niin, että ensimmäinen vaihe on merkitty L1, toinen L2 ja kolmas L3. Pienemmissä rakennuksissa kuten kesämökeillä kaikki sulakkeet voivat sijaita sähkökeskuksessa yhdessä rivissä, vaikka ne ovat kolmessa vaiheessa.

Paljon tehoa vaativat laitteet kolmessa vaiheessa

Paljon tehoa tarvitsevat laitteet kuten liesi ja lämminvesivaraaja on kytketty kolmeen vaiheeseen, ja ne saavat virtansa jokaisesta vaiheesta, eli niillä on yksi sulake jokaisessa vaiheessa. Paljon sähköä tarvitseville laitteille asennetaan rakennusvaiheessa paksummat kaapelit, jotta niiden kautta saadaan kuljetettua suurempi sähkövirta. Suurempi kaapeli mahdollistaa suuremman 16 ampeerin sulakkeen. Tavalliselle sisäpistorasialle, johon kytketään esimerkiksi televisio tai pölynimuri, riittää ohuempi kaapeli ja 8 tai 10 ampeerin sulake. Sulakkeen tehtävänä on katkaista virta ennen kuin sähkökaapeli ylikuormittuu.

Yleensä sähköpääkeskukseen asennetaan kolmivaiheinen pistorasia, jolla on omat sulakkeet. Se on tähän asti mahdollistanut esimerkiksi tehokkaampien sähkötyökalujen käyttämisen, mutta nyt myös sähköautojen lataamisen.

Kun käytetään niinkin suurta lataustehoa kuin 11 kilowattia, pitää ottaa huomioon kodin pääsulakkeen koko. Jos sen koko on 25 ampeeria, voivat talon kaikki sähköä käyttävät laitteet kuluttaa enintään 17 kilowattia. Tämä saadaan laskemalla 230 (V) x 3 x 25 (A). Jos siis ladataan sähköautoa 11 kilowatin teholla, jää muille sähkölaitteille käytettäväksi enintään 6 kilowattia. Pelkästään 8 kilowatin saunan kiuas riittää laukaisemaan sulakkeen, puhumattakaan sähkölämmityksestä.

Latauslaitteella kyettävä rajoittamaan lataustehoa

Käytännössä erityisesti talviaikaan on usein tilanteita, jolloin autoa ei voi ladata täydellä teholla vaan lataustehoa pitää pystyä rajoittamaan. Tätä varten tarvitaan latauslaite, jossa tehon voi esimerkiksi puolittaa kahdeksaan ampeeriin, jolloin latausteho on 5,5 kilowattia. Sekin voi olla joskus liikaa, joten akkujen lataamista ei pidä tehdä samaan aikaan esimerkiksi saunan lämmittämisen kanssa. Tämänkin takia latauslaitteessa on hyvä olla ajastin.

Jokainen voi tarkastella kotinsa huippukulutuslukemia energiayhtiön verkkopalvelusta. Sieltä saa yleensä haettua tietyn ajanjakso tuntikulutuksen tiedot esimerkiksi pylväsgraafina niin, että on helppoa arvioida kotinsa tyypillistä huippukulutusta. Meillä kulutushuippu on tavallisesti 6-8 kilowatin tasoa, mutta satunnaisesti jopa 12 kilowattia. 25 ampeerin pääsulake mahdollistaa enintään 17 kilowatin kulutuksen.

Kuormantasaaja estää sähköverkon ylikuormituksen

Jos ei halua itse vahtia kulutusta, on mahdollista asentaa latauslaitteen yhteyteen ns. kuormantasaaja, joka automaattisesti vähentää tai lisää latausvirtaa tarpeen mukaan. Kuormantasaaja lukee jokaisesta vaiheesta virran määrää. Osassa latauslaitteita on ominaisuus valmiina, joihinkin sen voi yhdistää erillisenä laitteena.

Artikkelin pääkuva: Volkswagen AG.

Sähkön peruskäsitteet

• Sähköjännite, voltti (V): Suomessa sähköverkon jännite on 230 volttia. Jännitettä voi verrata veden paineeseen vesijohdossa. Se saa sähkövirran liikkeelle.
• Sähkövirta, ampeeri (A): Sähkövirran määrä esitetään ampeereina. Sitä voi verrata virtaavan veden määrään. 
• Resistanssi/vastus, ohmi: Ohmi kuvaa sähkökaapelin kykyä vastustaa sähkövirtaa. Sitä voi verrata vesijohdon halkaisijaan. Mitä suurempi kaapeli, sen nopeammin sähkö virtaa.
• Sähköteho, watti (W): Sähköteho on energian määrä, jonka sähkölaite tuottaa tai kuluttaa. Jos vesivertausta halutaan käyttää, teho on se voima, jolla vesi pyörittää esimerkiksi vesivoimalan ratasta. 1 000 wattia on yksi kilowatti (kWh).
• Energiamäärä, kilowattitunti (kWh). Kilowattitunti on energian määrä, jonka sähkölaite tuottaa tai kuluttaa tunnin aikana. Jos sähkölaitteen sähköteho on 800 wattia, se kuluttaa 10 tunnissa sähköä 8 kilowattituntia. Kuluttajilta sähkö laskutetaan kilowattitunteina, esimerkiksi 0,20 senttiä per kilowattitunti.
• Energiamäärän (kWh) laskeminen: Latauslaitteelta auton akkuihin saatava energiamäärä lasketaan kertomalla jännite (V) virralla (A). Jos käytössä on kolmivaihevirta, kaava on 230 (V) x 3 x 16 (A) = 11 040 W = 11 kW. Jos autoa ladataan esimerkiksi kuusi tuntia, varastoituu akkuihin sähköenergiaa 6 x 11 kWh = 66 kWh. Vastaavasti, jos autoa ladataan perinteisestä schuko-pistorasiasta yksivaiheisena, kaava on 230 (V) x 1 x 8 (A) = 1 840 W = 1,84 kW. Perinteisestä pistorasiassa suositellaan lataamaan enintään 8 ampeerin virralla, vaikka se olisi varustettu 16 ampeerin sulakkeella.

Lue kirjoitukseni, miten sähköauton lataus onnistuu kotona.