Hjemmel og kilde
Allmenn elektroteknikk for effektberegning. Krav til ladesystemer for elektriske kjøretøy, herunder krav om egen kurs og vern, er beskrevet i NEK 400 delnorm 722. Installasjonen dokumenteres etter FEL § 12.
Effekten: spenning ganger strøm
Trefas: P = √3 × U × I. Enfas: P = U × I. Ladere har effektfaktor svært nær 1, så du kan regne uten cos φ i praksis.
De vanlige tallene faller ut slik: 400 V trefas med 16 A gir 1,732 × 400 × 16 = 11 085 W, altså de 11 kW alle snakker om. Med 32 A: 1,732 × 400 × 32 = 22 170 W, altså 22 kW. Enfas 230 V med 32 A: 230 × 32 = 7 360 W, altså 7,4 kW.
Merk at ladepunktet skal dimensjoneres for kontinuerlig drift. En 32 A ladekurs går på 32 A i timevis, i motsetning til en stikkontaktkurs som får korte topper. Det er derfor kravene i NEK 400 delnorm 722 om egen kurs og eget vern finnes.
Eksempel: hvor lang tid tar det å lade 60 kWh?
En bil med 60 kWh batteri skal fra 20 til 80 prosent, altså 36 kWh inn i batteriet. Ladepunktet gir 11 kW, og virkningsgraden i lader og batteri er rundt 90 prosent.
t = 36 / (11 × 0,9) = 36 / 9,9 = 3,64 timer, altså cirka 3 timer og 38 minutter.
Med 22 kW ladepunkt ville regnestykket gitt 1,82 timer — men bare hvis bilen har trefas ombordlader på 22 kW. Svært mange biler har 11 kW ombordlader, og da hjelper det ingenting at ladepunktet kan mer. Det er den vanligste kilden til misfornøyde kunder: laderen er ikke flaskehalsen, bilen er.
Enfas 7,4 kW gir 36 / (7,4 × 0,9) = 5,4 timer. Fortsatt greit over en natt, og ofte det rette valget i en bolig der tilførselen er trang.
Dimensjonering: laderen er den lasten som aldri tar pause
I en fordeling er ladepunkter det motsatte av en fleksibel last. De går på full effekt til bilen er full, og de gjør det om natten, når varmen også står på. Uten lastbalansering må du derfor regne dem inn med samtidighetsfaktor 1.
Fire ladepunkter på 11 kW uten styring er 44 kW, altså 64 A på 400 V — mer enn hele hovedsikringen i mange bygg. Med lastbalansering kan du dimensjonere for den styrte grensen i stedet, og det er som regel forskjellen mellom å bygge om inntaket og å ikke gjøre det.
Regnestykket for et anlegg blir da: tilgjengelig effekt til lading = hovedsikringens kapasitet minus dimensjonerende last for resten av bygget. Er hovedsikringen 63 A og bygget trenger 40 A, står det 23 A igjen, altså cirka 15 kW som kan fordeles mellom ladepunktene av styringen.
Vanlige spørsmål
Hvorfor lader bilen saktere enn ladepunktet er merket for?
Fordi bilens ombordlader setter grensen ved vekselstrømlading. Er den på 11 kW, lader bilen med 11 kW selv fra et 22 kW punkt. I tillegg struper bilen effekten når batteriet nærmer seg fullt, og i kulde brukes en del av effekten på å varme batteriet.
Kan jeg lade fra en vanlig stikkontakt?
Teknisk går det, men en vanlig stikkontaktkurs er ikke laget for timevis med full last, og NEK 400 delnorm 722 stiller egne krav til ladesystemer. Løsningen er egen kurs til et ladepunkt, ikke en skjøteledning.
Hvor mye taper man på lading?
Mellom 5 og 15 prosent ved normal vekselstrømlading, avhengig av temperatur, effekt og bil. Det betyr at måleren i sikringsskapet viser mer enn det bilen sier den har fått, og at kunden som fakturerer videre bør regne på målt forbruk, ikke på batteriets tall.
Les videre
- Samtidighetsfaktor: den dimensjonerende strømmen Ib — Ladepunkter er lasten der samtidighetsfaktoren må settes til 1 uten lastbalansering.
- Strømføringsevne og korreksjonsfaktorer: Iz i praksis — Kontinuerlig last i timevis er nettopp der korreksjonsfaktorene får full effekt.
- Solcelleanlegg: dimensjonering fra takflate til årsproduksjon — Lading og solceller på samme anlegg deler den samme kapasiteten inn til bygget.
- Motorstrøm: fra kilowatt på skiltet til ampere i kabelen — I = P / (√3 × U × cos fi × virkningsgrad). Med eksempel på 11 kW og tall for startstrøm.
- Lastbalansering av ladeanlegg: regnestykket på tilgjengelig effekt — Tilgjengelig strøm = hovedsikring minus øvrig makslast. Delt på antall biler, med 6 A som gulv.