Raskaan liikenteen sähköiset latausratkaisut

Abstract

Tässä kandidaatintyössä tutkitaan sähköisiä latausratkaisuja raskaille ajoneuvoille. Liikennesektori on yksi suurimmista kasvihuonekaasupäästöjen aiheuttajista, ja raskaan liikenteen osuus sektorin hiilidioksidipäästöistä EU:n alueella on 25 %. Liikenteen sähköistyminen on tehokas tapa vähentää liikennesektorin päästöjä. Työssä tarkastellaan Euroopan unionin asettamia vaatimuksia raskaan liikenteen lataukselle ja latausratkaisuiden kykyä täyttää asetetut ehdot. Euroopan unionin väyläpolitiikassa (TEN-T-tieverkosto) on korostunut erityisesti liikenteen vähäpäästöisyys ja ympäristöystävällisyys. TEN-T-tieverkosto määrittää latausinfrastruktuurin vähimmäisvaatimukset ja takaa yhtenäisen kehityksen koko Euroopan unionin alueella.

Työssä tarkastellaan viittä latausmenetelmää raskaalle liikenteelle: johdollista latausta, akun vaihtoa, yläjohtolatausta, dynaamista langatonta latausta sekä megawattilatausjärjestelmää. Megawattilataus (MCS) erottuu edukseen suuriteholatausratkaisuiden joukossa, sillä se kykenee vastaamaan pitkän matkan kuljetusten vaatimiin suuritehoisiin lataustarpeisiin kohtuullisin kustannuksin. MCS-latausta käyttämällä ajoneuvojen akut voidaan ladata kuljettajien lakisääteisten taukojen aikana pitkän matkan rahtiliikenteessä. MCS-latausta edullisempi ja pienempitehoisempi johdollinen lataus on riittävä ratkaisu jakeluliikenteessä ja lyhyemmän matkan rahtiliikenteessä.

This Bachelor’s thesis researches electric charging solutions for heavy duty vehicles. The traffic sector is a major greenhouse gas emissions producer and the heavy duty transportation sector is responsible for one quarter of the total amount of traffic-based emissions. Electrification is an efficient way to reduce traffic-based emissions. The European Union sets demands on heavy duty vehicle charging and the ability of the charging solutions to meet the demands. The European Union traffic policy (TEN-T network) emphasizes low emissions and environmental friendliness. The TEN-T network defines the minimum requirements for charging infrastructure and guarantees unified development throughout the whole European Union.

This Bachelor’s thesis inspects five different charging methods for heavy duty vehicles: wired charging, battery swap, overhead catenary charging, dynamic wireless charging and megawatt charging. Megawatt charging (MCS) is the preferred charging method for high-power charging applications as it is able to meet the demands of long-haul transportation charging needs with reasonable expenses. The vehicle’s batteries can be charged during the compulsory rest times of the drivers with MCS charging. The wired charging is less expensive and gives adequate power for the needs of short-haul transportation and distribution.