Svenskt Nationellt Snabbladdarnät – del 2: Stationerna

Humpolec_SuC

I denna andra del av artikelserien tittar vi närmare på hur de enskilda stationerna i ett nationellt snabbladdarnät skulle kunna utformas. I går kom vi fram till att med endast 120 stationer skulle hela landet kunna elektrifieras – elbilar skulle kunna ta sig fram även mellan småstäderna i hela Sverige, från Ystad till Haparanda.

CLEVER, Fortum, Vattenfall med flera aktörer har smått börjat placera snabbladdare runt om i Sverige. Största problemet med dem är dock att vid varje ställe finns det en enda snabbladdare. Är den sönder -vilket tyvärr händer oförsvarbart ofta- är man som elbilist ofta strandad: istället för att ha snabbladdat på 20-30 minuter och susat vidare får man långsamladda bilen i timmar innan man kan åka vidare.

Även om laddaren fungerar men det står redan en bil och laddar blir ens ruttplaner omkullkastade: man får snällt vänta på att bilen innan en har laddat färdigt innan man kan själv börja ladda. Tänk då mardrömmen om det står två-tre bilar före dig i kön!

Sådana händelser är naturligtvis oacceptabla om vi ska hoppas på att gemene man vågar ta steget över till elbilar.

Tack och lov har Tesla redan löst problemet med sina Supercharger snabbladdare. Allt man behöver göra är att kopiera idén:

Tesla Motors har inte en laddstolpe per station, utan 6 eller 8. Även om det står några bilar och laddar när du kommer finns det oftast en ledig stolpe för dig också. Även om alla åtta stolparna skulle vara upptagna behöver man i medel endast vänta två och en halv minut innan någon av bilarna är färdigladdade och man kan ta deras plats.

Men åtta snabbladdare istället för en skulle bli hiskeligt dyrt. Tesla Motors Superchargers har en snygg lösning på problemet: varje snabbladdare betjänar två stolpar, två bilar. Det är nämligen endast i början av laddningen man kan ladda batterierna med full effekt. När batteripacket börjar bli mer än halvladdat börjar batteriernas inre motstånd växa och man måste minska på laddeffekten. Den laddeffekten som blir över kan då en annan bil få, som är ansluten till stolpe nummer två till laddaren!

Tesla Motors har även en intressant lösning inuti sina Superchargers: istället för en kraftfull (och dyr) laddare består varje av deras Superchargers av 12 st parallellkopplade laddmoduler. Faktiskt samma laddmoduler som sitter i bilarna. Förutom att de laddmodulerna är billigare att tillverka får man även en enastående robusthet: om en av laddmodulerna går sönder fortsätter de övriga 11 att fungera och kunden märker knappt av den 8 procentliga effektminskningen bortfallet medfört.

Central_charger

”Inspireras” vi av Teslas lösningar och spinner vidare på dem skulle laddstationerna  kunna utformas så här:

Ett centralt placerat laddskåp kan bestyckas med valfri antal laddmoduler. Varje laddmodul är på 11 kW. Till det laddskåpet ansluts ett stort antal laddstolpar och varje laddstolpe kan betjänas av valfri antal parallellkopplade laddmoduler.

Vi vidareutvecklar Teslas idé: hos dem är stolparna kopplade två och två till var sitt laddskåp. Men laddskåpen kan inte betjäna vilken stolpe av de åtta som helst, endast de två de är kopplade till. Stolpe 1A och 1B är kopplade till ett skåp, stolpe 2A och 2B till ett annat.

Vi föreslår här en central växel istället där varje stolpe kan betjänas av valfri antal laddmoduler från centrala laddskåpet.

Fördelen med det är följande:

Tänk er en laddstation med 24 centralt placerade 11 kW laddmoduler, och 6 laddstolpar. Man kan då fördela laddeffekten till antingen 44 kW per var och en av de 6 stolparna, eller 66 kW till 4 stolpar, eller 132 kW till 2 stolpar. Och valfri mix av dessa.

I framtiden kommer det finnas många olika elbilar med olika laddeffekter. Vissa klarar max 50 kW som idag, vissa 100 kW, vissa ännu högre. Med en flexibel lösning kan då till exempel två Nissan Leaf ladda med 50 kW laddeffekt var, och en Kia Soul EV som klarar 100 kW. De 264 kW laddstationens laddmoduler klarar av att leverera kan fördelas valfritt mellan de laddande bilarna.

Antingen kan 3 av stolparna ha CHAdeMO kontakter monterade och 3 CCS, eller så har var och en av stolparna dubbla uppsättning kontakter varav endast en åt gången kan användas. Själva sladden och kontakten är inte det som kostar pengar.

I framtiden då fler och fler elbilar klarar högre laddeffekt kommer man kunna installera fler laddmoduler i centrala laddskåpet. Blir det så många elbilar att 6 stolpar är för lite kan man ansluta fler.

Om budgeten kniper kan man i början klara sig med så lite som 6 laddmoduler och två laddstolpar.

Genom standardiserade laddmoduler kan man få ner priset för en laddstation och på köpet få pålitlighet och vara redo för framtida expansion.

Som vi föreslog i går skulle laddstationerna kunna placeras där riksvägar korsar varandra. Redan idag finns det ofta en bensinstation eller bebyggelse vid sådana korsningar. Laddstationerna skulle kunna placeras i närheten av bensinstation, restaurang eller köpcentra så resenärerna kan utnyttja faciliteterna där. Många bensinmack skulle nog vara intresserade när de inser att elbilister då kommer stanna i 20-30 minuter hos dem och sitta och fika i de caféavdelningar som fler och fler av bensinstationerna idag utrustas med.

Bilden högst uppe i artikeln är förresten från ett utav Europas just nu modernaste laddstationer, i Humpolec, Tjeckien. Stationen erbjuder 6 Supercharger platser tillsammans med 2 CHAdeMo och CCS snabbladdare och flera 22 kW Typ 2 laddstolpar.

I morgon ska vi titta på ekonomin, vem skulle stå för kostnaderna för ett landstäckande snabbladdarnät?

Tagged , , , . Bookmark the permalink.