Stora guiden för att ladda elbil
Allt du behöver veta för att ladda din elbil snabbt och säkert.
Hur laddar man en elbil snabbt och säkert, och behöver man verkligen en laddbox? Kan man inte ladda elbilen hemma i ett vanligt eluttag?
Dessa och många andra frågor hittar du svar på i denna guide. Men vi börjar från början.
1821 upptäckte brittiske fysikern Michael Faraday att elektrisk energi kan omvandlas till rörelseenergi med hjälp av elektromagnetism. Kort därefter byggde han en apparat där en strömförande ledning roterade runt en magnet och uppfann därmed den första elmotorn.
Idag finns stora och små elmotorer som bygger på samma princip i miljontals apparater.
Nyckelbegrepp:
V = Volt – enhet för elektrisk spänning
A = Ampere – Enhet för elektrisk ström
Ah = Amperetimmar – batterikapacitet eller energi per spänningsenhet
W = Watt – Enhet för elektrisk effekt
kW = Kilowatt – Enhet för elektrisk effekt. k = kilo = tusen, så 1 kW = tusen Watt.
kWh = Kilowattimmar – batterikapacitet eller mängd energi. Laddar du med 1 kW under en timme så har du lagrat 1 kWh energi i batteriet.
AC = Växelström – Ström som växlar mellan plus och minus i korta intervaller
DC = Likström – Konstant ström
Enfasladdning = Matning från en fas i elsystemet
Trefasladdning = Matning från tre faser i elsystemet
Laddbox = Fast monterad laddare särskilt avsedd för elbilsladdning
Så funkar elmotorn i en elbil
Det finns flera typer av elmotorer. De som sitter i moderna bilar fungerar bara med växelström som slås av och på med en viss frekvens.
Motorn är uppbyggd av en rotor i mitten som har starka magneter. Rotorn är omgiven av en spole som elektriciteten växelvis leds in i. När strömmen slås på skapar spolen ett elektromagnetiskt fält som som drar i rotorns magneter och skapar en rotation.
När du trampar på gasen så slås strömmen på och av fler gånger per minut, vilket gör att motorn ökar sitt varvtal och genererar mer kraft.
En mer utförlig beskrivning av hur olika elmotorer fungerar hittar du här…
Så funkar batteriet i en elbil
Den vanligaste batteritypen i dagens elbilar är litiumjonbatterier. De har högre energitäthet och är mer miljövänliga än exempelvis nickel-kadmiumbatterier.
Batteriet består av battericeller
Ett batteri består av många battericeller, som kan vara platta eller cylinderformade.
I varje cell finns en positiv elektrod (katod) som består av en metalloxid av litium och en negativ elektrod (anod) gjord av grafit. Cellen är fylld av en elektrolytvätska som låter jonerna färdas mellan elektroderna. Mellan anod och katod finns en isolerande separator som släpper igenom jonerna men motverkar kortslutning av elektroderna.
Battericellerna seriekopplas
Battericellerna seriekopplas i grupper för att öka spänningen, och grupperna parallellkopplas för att öka den maximala strömstyrkan batteriet kan avge.
Det händer när du laddar elbilens batteri
Positivt laddade joner färdas från katoden genom separatorn till anoden, där de lagras.
Det händer när du laddar ur batteriet
Joner färdas från anoden tillbaka till katoden.
Lagringskapaciteten beror på materialet
Hur mycket kraft ett batteri kan lagra, hur snabbt det kan laddas och ge ifrån sig energi och hur många gånger det kan laddas beror på hur rena material batteriet har konstruerats av.
Så funkar en laddbox
Elbilsladdare har olika namn. Laddboxar, laddstolpar eller bara batteriladdare. En del är enkla anordningar som inte är mer än en låda med ett eluttag, medan andra är avancerade apparater som kan leverera mycket effekt och låter dig styra billaddningen på ett smart vis och ge dig en optimal laddning.
Enfas eller trefas laddar olika snabbt
Den största skillnaden mellan olika laddare är att de kan leverera el genom en eller tre faser. Som du ser på graferna här under så ger trefasladdning tre gånger mer ström än enfasladdning.
De flesta av dagens bilar laddas med enfasladdare, men trefasladdare blir allt mer vanligt eftersom de kan leverera mer el och laddar därför din bil snabbare.
Enfasladdare laddar bara med en fas
Trefasladdare ger tre gånger mer ström
Vad är skillnaden mellan laddkabel av typ 1 och typ 2 för din elbil?
Det finns två huvudtyper av kontakter för elbilsladdning. Typ 1 och typ 2. Dessutom finns det flera andra mer ovanliga kontakter. Oavsett vilken typ du har så finns det adaptrar som omvandlar en kontakt till en annan.
Typ 1 laddkontakt
Laddkontakter av typ 1 är en enfaskontakt som låter dig ladda med upp till 7,4 kW växelström. Den är standard på de flesta asiatiska bilar.
Typ 2 laddkontakt
Typ 2 är en trefasladdare. Den är i standard i Europeiska bilar. I en vanlig hemmabox för hemmabruk kan den leverera upp till 22 kW växelström, men det finns även publika laddare som kan ge upp till 43kW.
CHAdeMO-kontakt
CHAdeMO-kontakter är inte ovanliga i publika laddstolpar och kan leverera upp till 50kW likström.
CCS-kontakt
CCS-laddare har en modifierad Typ 2-kontakt, med två extra kontakter som ger möjlighet att leverera högre effekter. Den klarar både växelström och likström upp till 170 kW.
Tesla Supercharger
Teslas Supercharger använder en modifierad version av Typ 2 kontakten. Även om den liknar en vanlig Typ 2 kontakt så är det inte möjligt att ladda andra bilmärken med Teslas Supercharger.
Så lång tid tar det att ladda en elbil
Olika elbilar tar olika lång tid att ladda. Laddtiden beror främst på sex faktorer:
Klarar bilens ombordladdare att ta emot 1-fas, eller 3-fas laddström?
Ger laddboxen växelström eller likström?
Hur stark laddström eluttaget eller laddboxen kan mata in i elbilen?
Vilken kapacitet bilens batteri har, det vill säga hur mycket energi det kan lagra?
Hur mycket belastas ditt elsystem totalt samtidigt som elbilen laddas?
Temperatur.
Enfas eller trefas?
Tänk att du ska fylla en hink med vatten. Om du fyller med tre kranar går det tre gånger så fort som att fylla med en kran. På samma vis är det med laddström i en eller tre faser.
Växelström eller likström?
Växelström innebär att laddningen slås av och på i mycket korta intervaller – som att vrida på och av en vattenkran hela tiden. Likström ger istället en konstant ström, vilket ger en snabbare påfyllning av batteriet. Likströmsladdning är det som kallas snabbladdning. Dessa laddstationer finner du vanligen på bensinstationer och ibland vid snabbmatskedjor och andra ställen.
Batterikapacitet
Batterikapaciteten är den mängd energi som bilens batteri kan lagra. Anges normalt i kilowattimmar eller amperetimmar.
Total energibelastning
Din fastighet har en maximal effekt som bestäms av hur mycket ström som matas totalt från elnätet. Alla saker som förbrukar el i fastigheten belastar elanläggningen, och viss utrustning kräver mycket el.
Om du till exempel lagar mat och diskar och tvättar samtidigt så förbrukar hushållet en stor del av sin maximala effekt, vilket gör att elbilen kanske inte kan laddas med full styrka.
Temperatur
Vid kallare temperaturer laddar batterierna långsammare än vid högre temperaturer.
Laddström
Ett vanligt jordat eluttag matar normalt en strömstyrka på 10 Ampere, vilket ger 2,3 kilowattimmars effekt in i ditt batteri per timme.
En laddbox med strömstyrka på 16 Ampere i en fas ger 3,7 kilowattimmar.
Laddboxar med strömstyrka på 16 Ampere i tre faser ger 11 kilowattimmar.
Vanliga hemmaladdare har normalt växelström, medan en snabbladdare på publika laddstationer ofta har likström.
Ett exempel med Kia e-Niro:
En Kia e-Niro har en batterikapacitet på 64 kilowattimmar och förbrukar ungefär 1,4 kilowattimmar per mil.
I ett vanligt jordat eluttag matas normalt 10 Ampere ström, vilket ger 2,3 kilowattimmar per timmes laddning. I praktiken laddas då cirka 1,6 mils körning per timmes laddning.
Med en laddare på 3,7 kilowattimmar laddar ungefär 2,6 mils körning per timmes laddning.