Audi tutkii kaksisuuntaista latausteknologiaa

Kaksisuuntainen lataus tuo merkittäviä etuja erityisesti yhdistettynä aurinkosähköjärjestelmiin. Ylimääräinen aurinkosähkö voidaan varastoida väliaikaisesti auton akkuun ja käyttää tarvittaessa. 

 

Vakaampi sähköverkko, edullisempi energia ja ilmastotyön edistäminen kuuluvat Audin ja Hager Groupin tulevaisuuden visioon. Innovatiivisen tutkimushankkeen ydin on sähköauton yhdistäminen osaksi kodin sähköverkkoa. Kaksisuuntainen lataus tuo merkittäviä etuja erityisesti yhdistettynä aurinkosähköjärjestelmiin. Ylimääräinen aurinkosähkö voidaan varastoida väliaikaisesti auton akkuun ja käyttää tarvittaessa. 

Audi on sitoutunut Pariisin ilmastosopimuksen tavoitteisiin ja pyrkii tekemään mallistostaan hiilineutraalin vuoteen 2050 mennessä. Tavoitteen saavuttamiseksi Audi tuo markkinoille noin 20 täyssähkömallia vuoteen 2025 mennessä. Sähköautot kehittyvät paitsi osaksi laajaa liikkumismahdollisuuksien valikoimaa myös osaksi energiamurrosta.  

Vuoden 2020 ensimmäisellä puoliskolla uusiutuvien energialähteiden osuus Saksan sähköntuotannossa oli ensimmäistä kertaa yli 50 prosenttia. Kasvavaan osuuteen liittyy kuitenkin varjopuolena tuuli- ja aurinkovoiman perusominaisuus: sähköntuotanto ei aina ole tasaista. Aurinkoisina ja tuulisina päivinä ei yleensä pystytä varastoimaan kaikkea sitä energiaa, jota ei kuluteta samaan aikaan.  

Sähköautojen määrän kasvu merkitsee kuitenkin samalla myös liikkuvien energiavarastojen määrän lisääntymistä. Tämä on suuri mahdollisuus koko energiajärjestelmälle, jos varastointikapasiteettia voidaan hyödyntää älykkäästi. Siksi Audi ja Hager Group yhdistivät voimansa kehittääkseen kaksisuuntaista latausta, joka olisi sekä taloudellisesti kannustava että lisäisi toimintavarmuutta.

”Sähköinen liikkuminen tuo autoteollisuuden ja energia-alan lähemmäksi toisiaan. Omakotitalo voisi saada Audi e-tronin akusta koko viikon aikana tarvitsemansa energian. Haluamme tuoda tämän potentiaalin saataville tekemällä sähköautosta nelipyöräisen energiavaraston ja siten osan tulevaisuuden energiajärjestelmää”, kertoo Audin kaksisuuntaisesta latauksesta vastaava tekninen projektipäällikkö Martin Dehm. 

Sähköauto joustavana energiavarastona

Idea on nerokkaan yksinkertainen: täyssähköauton korkeajänniteakkua ei pelkästään ladata kotilatauslaitteesta, vaan auto voi myös syöttää sen kautta akkuun varastoitua energiaa takaisin kodin sähköjärjestelmään. Jos käyttäjällä on aurinkosähköjärjestelmä, täyssähköauton akku voi toimia tilapäisenä energiavarastona, johon kotona tuotettu ympäristöystävällinen sähkö taltioidaan. Kaksisuuntaisella kotilatauksella, joka tunnetaan myös lyhenteellä V2H (Vehicle to Home), voi sekä pienentää sähkökustannuksia että lisätä verkon vakautta. Kun järjestelmää laajennetaan vielä erillisellä kodin energiavarastolla on mahdollista paitsi suojautua sähkökatkoilta myös saavuttaa lähes täydellinen energiaomavaraisuus. 

”Täyssähköajoneuvojen akkujen hyödyntäminen ilmastonsuojelun edistämiseen ja samanaikainen sähkölaskun pienentäminen on visio, joka on kiehtonut meitä alusta asti. Nyt olemme löytäneet tähän ihanteellisen kumppanin, Audin”, kertoo Hager Groupin projektipäällikkö Ulrich Reiner.

Yksinkertainen konsepti, vaativa teknologia 

Kaksisuuntainen lataus kuulostaa teoriassa yksinkertaiselta, mutta vaatii sekä ajoneuvon että sähköverkon infrastruktuurilta korkean tason älyä ja erilaisten teknisten komponenttien koordinoitua vuorovaikutusta. Tutkimusprojektissa täyssähköinen Audi e-tron yhdistettiin 12 kW tehoiseen tasavirtalatauslaitteeseen sekä laajennettavaan 9 kWh kotitalousakkuun. Kiinteästi kotiin asennettu akku lisäisi järjestelmän joustavuutta, mutta se ei ole välttämätön edellytys kaksisuuntaiselle lataukselle. Tasavirralla toimiva järjestelmä on tehokas ratkaisu, kun aurinkosähköjärjestelmän ja auton välille ei tarvita muunninta. 

Aurinkosähköllä lataaminen säästää rahaa

Kaksisuuntainen lataus sopii erityisesti kotitalouksille, jotka voivat vähentää ostosähkön käyttöä tuottamalla osan sähköstään itse omalla aurinkosähköjärjestelmällä. Täyssähköauto voi varastoida ylimääräisen sähkön, joka ei mene suoraan kotitalouden laitteiden käyttöön. Jos kotona käytetään vaihtuvan hintaista pörssisähköä, täyssähköauton akkua voidaan hyödyntää vuorokauden kalleimpina tunteina. Kun verkkosähkö on edullista, tyypillisesti öisin, auto ladataan halutulle tasolle ostosähköllä. 

Kustannusten optimoinnin lisäksi kaksisuuntainen lataus mahdollistaa myös kodin sähköjärjestelmän toimintavarmuuden parantamisen. Sähkökatkon sattuessa kotiin saadaan energiaa tehokkaasta korkeajänniteakusta ja talo voi toimia jopa itsenäisesti sähköverkosta irrallaan. 

Jokapäiväinen käytettävyys kehittämisen keskipisteenä

Kaksisuuntaisen latauksen kehittämisessä etusijalla ovat käyttäjien arkiset tarpeet. ”Ensisijaista on kuitenkin liikkumisen mahdollistaminen: kaksisuuntaisen latauksen mahdollistamiseksi ei tarvitse rajoittaa millään tavalla omaa toimintaa. Älykäs latauksenhallinta ohjaa akun optimaalista käyttöä ja maksimoi sen avulla koko järjestelmän kustannustehokkuuden. Järjestelmä on erittäin helppokäyttöinen – asiakas vain kytkee auton verkkoon ja loppu tapahtuu automaattisesti,” Martin Dehm korostaa.

Hager Groupin kanssa toteutettu yhteinen hanke on todistanut jo kaksi tärkeää asiaa: 

– Omaa aurinkosähköjärjestelmää käyttämällä on mahdollista optimoida sekä liikkumisen kustannuksia että hiilidioksidipäästöjä ja samalla vähentää sähköverkon osalla olevaa taakkaa. 

– Positiivisena sivuvaikutuksena Audin täyssähköauton käyttäjät voivat omalla panoksellaan vaikuttaa energiamurroksen toteutumiseen hyödyntämällä auton korkeajänniteakkua muuallakin kuin kestävässä liikkumisessa. 

K Auto Oy / Audi Finland kertoi asiasta tiedotteessaan 26.2.2021.