Sähköautojen latauksen kuormanhallinta tarkoittaa, että autojen lataustehoa hallitaan, jottei esimerkiksi virranlähteenä toimiva sähköjärjestelmä pääse ylikuormittumaan. Kuormanhallintaan vaikuttavat monet muuttujat, kuten latausenergian tarve sekä autojen tulo- ja lähtöaika. Näiden lisäksi laboratoriotestit osoittavat, että sähköautojen latausominaisuuksissa voi olla huomattavia eroja eri automallien välillä ja esimerkiksi lämpötilan vaikutuksesta. Vaihtelevia latausominaisuuksia ei kuitenkaan saada käytännöllisin keinoin kuormanhallintajärjestelmän tietoon ennalta, joten ainoaksi ratkaisuksi jää ominaisuuksien selvittäminen ja tehokas reagoiminen latauksen aikana.
– Koska erilaisilla latausominaisuuksilla on huomattava vaikutus latauskuormaan, ne tulisi huomioida älykkäitä kuormanhallintaratkaisuja kehitettäessä. Toisaalta latausominaisuuksiin täytyy kiinnittää huomiota myös latauskuorman mallintamisessa, sillä se on usein ainoa tapa varmistaa, että kehitetty hallintaratkaisu toimii halutulla tavalla myös suuremmassa mittakaavassa, väitöskirjatutkija Toni Simolin huomauttaa.
Simolin keskittyi väitöskirjassaan latauskuorman mallintamismenetelmien ja kuormanhallintaratkaisujen kehittämiseen. Tutkimuksessa hyödynnettiin kaupallisilla sähköautoilla tehtyjä mittauksia, ja se edistää älykkäiden kuormanhallintaratkaisujen tuomista käytäntöön.
Latauskuorman mallintamisen osalta tutkimustulokset osoittivat, etteivät yleisimmin käytettävät mallintamismenetelmät ole tarpeeksi tarkkoja. Niillä ei siis pysty varmistamaan, että kuormanhallintaratkaisu toimii oikeanlaisella tavalla. Tutkimuksessa laadittiin uusi mallinnusmenetelmä, jonka tarkkuus varmennettiin laboratoriomittausten avulla.
Kuormanhallinnan suhteen merkittävin tulos oli tutkimuksessa kehitetty toiminnallisuus, jolla kuormanhallinta-algoritmi voi huomioida sähköautojen erilaiset latausominaisuudet.
– Kyseinen toiminnallisuus ei itsessään muodosta kokonaista kuormanhallintaratkaisua, vaan on se ratkaiseva osa, jonka avulla jokin kuormanhallintaratkaisu saadaan toimimaan toivotusti tosielämän tilanteissa. Se siis varmistaa järjestelmän toiminnan, jos latauspaikalla on useita sähköautoja erilaisilla latausominaisuuksilla eikä niiden tarkkoja tietoja saada käytännöllisin keinoin välitettyä kuormanhallinnan tietoon, Simolin selittää.
Toni Simolin jatkaa väitöksensä jälkeen tutkijana sähköautojen latauksen parissa, ja tavoitteena on tuoda älykkäät kuormanhallintaratkaisut käytäntöön.
Diplomi-insinööri Toni Simolinin sähkötekniikan alaan kuuluva väitöskirja Electric Vehicle Charging Load Management: Algorithm and Modelling Perspectives tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston informaatioteknologien ja viestinnän tiedekunnassa perjantaina 2.9.2022 klo 12.15 Hervannan kampuksella, Tietotalon auditoriossa TB109 (Korkeakoulunkatu 1, 33720 Tampere). Vastaväittäjänä toimii professori Hannu Laaksonen Vaasan yliopistosta. Kustoksena toimii professori Pertti Järventausta informaatioteknologien ja viestinnän tiedekunnasta.
Väitöstilaisuutta on mahdollista seurata myös Panopto-etäyhteydellä.
Väitöskirjaan voi tutustua osoitteessa https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-03-2505-3.