Laddlösningar för fordonsflottor: guide till depå- och nattladdning

När ett företags servicebilar, säljflotta, distributionsbilar eller personalbilar går över till el är den viktigaste frågan inte längre ”vilken bil ska vi köpa” utan ”var, när och hur ska vi ladda de här bilarna”. Flottladdning är ett helt annat tekniskt problem än en enda villas väggmonterade laddbox: på samma anläggning vill flera fordon dela på en begränsad elektrisk effekt och ofta laddas under samma timmar.

Den här guiden förklarar steg för steg varför AC-laddning i depån och över natten är flottans ryggrad, när DC-påfyllning under dagen behövs, hur många laddare och hur mycket effekt du behöver (dimensionering), varför lastbalansering blir nödvändig på en anläggning med många fordon och hur behörighet och rapportering per förare och fordon sätts upp via OCPP.

Varför skiljer sig flottladdning från hemmaladdning?

Hemma finns det en bil, den står inkopplad hela natten och det finns gott om tid till morgonen. I en flotta ser det annorlunda ut: antalet fordon ökar, alla har olika parkeringsfönster, vissa fordon är ute i fält under dagen och anläggningens elabonnemang räcker kanske inte för att mata alla laddare med full effekt samtidigt.

Därför är tre saker avgörande i flottladdning: (1) rätt typ och antal laddare, (2) smart fördelning av anläggningens totala effekt, (3) mätning av hur mycket energi varje fordon och förare förbrukar. Om inte alla tre löses samtidigt blir övergången inte hållbar.

Depå- och nattladdning: AC är flottans ryggrad

Flottans fordon står oftast parkerade på anläggningen, i depån eller på parkeringen under natten. Det är det längsta och billigaste laddfönstret. Eftersom fordonen kan stå inkopplade i 8–12 timmar behövs ingen hög effekt; AC-laddboxar står i centrum för det här scenariot.

Vid AC-laddning sköts omvandlingen av fordonets inbyggda laddare (onboard charger): laddstationen överför nätets växelström till fordonet, som omvandlar den till likström som passar batteriet. Därför är AC-laddare enklare, mer ekonomiska och lämpliga att sprida ut över många parkeringsplatser.

AC-laddboxarna från Bemis E-V Charge finns i effektområdet 3,7–22 kW, med Type 2-uttag; Type 2 är standard för AC-laddning i Turkiet och Europa. Den långsamma men oavbrutna laddningen under natten är det mest tillförlitliga och kostnadseffektiva sättet att se till att flottan rullar ut fulladdad varje morgon.

Grundregeln för elektrifiering av en flotta är enkel: planera för att ladda fordonen billigt och tyst över natten, inte snabbt under dagen.

DC-påfyllning under dagen: när behövs den?

Alla flottor ryms inte inom natten. I verksamheter med skiftarbete, höga dagliga körsträckor, korta pauser mellan depåbesöken eller fordon som används i rotation 24 timmar om dygnet behövs snabb påfyllning under dagen. Här kommer CCS2-snabbladdning med DC in.

Vid DC-laddning sker omvandlingen inte i fordonet utan i laddstationen; därför kan likström med hög effekt levereras direkt till fordonet och laddtiden blir betydligt kortare. CCS2 är standard för DC-snabbladdning i Turkiet och Europa. CCS2 DC-enheterna från Bemis E-V Charge används för att ge fordonet en snabb ”energipåfyllning” under korta fönster, till exempel raster eller mellan leveranser.

I praktiken blir lösningen oftast en hybrid: många AC-laddboxar täcker natten, medan ett fåtal CCS2 DC-enheter sköter akut eller kritisk påfyllning under dagen. På så sätt hålls investeringen balanserad samtidigt som den operativa flexibiliteten bevaras.

Antal laddare och effektplanering (dimensionering)

Att välja rätt antal laddare är det mest kritiska steget i ett flottprojekt. För få laddare innebär köer och fordon som inte hinner laddas; mer effekt än nödvändigt innebär onödiga infrastrukturkostnader. Vid planeringen måste följande frågor besvaras:

• Hur många fordon finns i flottan och hur många kilometer kör de i genomsnitt per dag?
• Hur långt är fordonens parkeringsfönster på anläggningen (hur många timmar kan de stå inkopplade över natten)?
• Kommer alla tillbaka samtidigt, eller är det skiftbaserat och utspritt?
• Hur mycket effekt klarar anläggningens elabonnemang (befintlig kapacitet i transformator och elcentral)?
• Vilken effekt har fordonens inbyggda laddare (tar de till exempel emot enfas eller trefas)?
• Kommer flottan att växa inom en snar framtid (behov av skalbarhet)?

Den grundläggande skillnaden här är den mellan kW (effekt, det vill säga laddhastighet) och kWh (energi, det vill säga den totala mängd som överförs till fordonet). Du räknar ut ”hur mycket energi” (kWh) ett fordon behöver över natten utifrån den dagliga körsträckan, delar den med antalet timmar i parkeringsfönstret och får fram den ”effekt” (kW) som krävs. För de flesta flottor är många AC-laddpunkter med låg effekt effektivare än ett fåtal laddpunkter med hög effekt.

Logiken bakom parkeringsfönstret

Om ett fordon ska stå inkopplat i 10 timmar under natten är det onödigt att försöka ladda det på 1 timme. Att sprida energin över en längre tid gör det möjligt både att arbeta med laddare med lägre effekt (och därmed mer ekonomiska) och att fördela anläggningens totala effekt mellan fler fordon. I flottplanering är regeln ”ju längre fönster, desto lägre effekt krävs” avgörande.

Varför är lastbalansering nödvändig på en anläggning med många fordon?

Anta att en anläggning har 10 st. AC-laddare på 22 kW. Om alla går med full effekt samtidigt uppstår ett momentant effektbehov på 220 kW, men anläggningens abonnemang klarar kanske inte det. Det är här lastbalansering (load management, dynamisk effektfördelning) kommer in.

Lastbalansering fördelar den tillgängliga totala effekten smart mellan de fordon som är anslutna just då. Om få fordon är inkopplade får varje fordon mer effekt; om många laddar samtidigt delas effekten rättvist och anläggningens huvudsäkring eller transformator överbelastas inte. På så sätt kan du installera fler laddare utan en dyr höjning av abonnemanget eller en investering i ny transformator.

• Statisk fördelning: den totala effekten delas mellan laddarna i fasta proportioner.
• Dynamisk fördelning: den effekt som blir över till laddning fördelas i realtid utifrån anläggningens momentana förbrukning.
• Prioritering: kritiska fordon (till exempel en servicebil som ska ut tidigt på morgonen) kan prioriteras.

Lastbalansering är ingen ”lyx” i en flottlösning utan en praktisk nödvändighet, eftersom en anläggnings effekt oftast är lägre än den sammanlagda märkeffekten för alla laddare.

Behörighet per förare och fordon: RFID och OCPP

I en flotta är svaret på frågan ”vem laddade, med vilket fordon och hur mycket” avgörande både operativt och ekonomiskt. Här står två begrepp i fokus: behörighet (vem som får starta en laddning) och rapportering (hur mycket energi som har förbrukats).

RFID-kort ger varje förare eller fordon en identitet; laddningen startar inte förrän kortet har lästs av vid laddaren. Det förhindrar obehörig användning och kopplar varje laddsession till en bestämd användare. OCPP (Open Charge Point Protocol) är i sin tur det öppna protokoll som låter laddarna kommunicera med ett centralt styrsystem (CSMS).

De OCPP-kompatibla modellerna från Bemis E-V Charge möjliggör fjärrövervakning och smart styrning: du kan se alla laddare i en och samma panel, rapportera sessioner, hantera användarbehörigheter och dela upp energiförbrukningen per fordon eller förare. Vill du veta mer om OCPP kan du läsa vår guide om ämnet.

Synligheten som rapporteringen ger flottan

• Månatlig sammanställning av förbrukade kWh per fordon och förare
• Kostnadsfördelning och kostnadsföring per avdelning eller filial
• Hur intensivt laddpunkterna används (för kapacitetsplanering)
• Upptäckt av trasiga eller oanvända laddare
• Prognos över ytterligare laddare som behövs när flottan växer

Skalbarhet: 5 fordon i dag, 50 i morgon

Elektrifieringen av en flotta sker sällan i ett enda steg; de flesta företag går över gradvis. Därför sparar det både pengar och tid att redan vid den första installationen bygga infrastrukturen för framtiden. När elcentral, kabeldragning och effektfördelning planeras med tillväxt i åtanke från början blir det mycket enklare och billigare att lägga till nya laddare.

OCPP-kompatibla laddare är en fördel även här: nya laddstationer ansluts till samma centrala styrsystem och behöver inte hanteras var för sig. Tack vare lastbalanseringen fördelas den befintliga effekten dessutom om mellan det ökade antalet laddare.

Totalkostnad för ägande (TCO)

När du utvärderar en investering i flottladdning bör du inte bara titta på laddarens pris utan på den totala ägandekostnaden. Då bedöms installationskostnaden inte för sig utan tillsammans med det värde den skapar under hela driftstiden.

• Laddare och installation (hårdvara och elinfrastruktur)
• Drift: optimera energikostnaden genom att ladda under billiga perioder, till exempel med nattaxa
• Besparing på infrastruktur, eftersom lastbalansering gör att du slipper höja abonnemanget eller investera i en transformator
• Fördela kostnaderna rätt och upptäck slöseri med hjälp av rapporteringen
• Billigare framtida utbyggnad tack vare skalbar infrastruktur

Med rätt upplägg blir flottladdning en investering som över tid balanserar startkostnaden med låga energikostnader och operativ effektivitet. (Den exakta besparingen och återbetalningstiden varierar med elpris, antal fordon, användningsprofil och gällande regler och bör därför beräknas specifikt för anläggningen.)

En utrustningsfamilj anpassad för flottor

I ett flottprojekt arbetar inte en enskild produkt utan en hel utrustningsfamilj tillsammans: många AC-laddboxar för nattladdning, CCS2 DC-enheter för påfyllning under dagen, rätt Type 2-laddkablar för anslutningen till fordonet och OCPP-kompatibla modeller för fjärrstyrning. Bemis E-V Charge erbjuder alla dessa komponenter under ett och samma tak, tillverkade i vår egen fabrik i Bursa (Turkiet).

Valet av Type 2-kabel är också viktigt i en flotta; en kabel som passar fordonens inbyggda laddare (enfas/trefas, 16A/32A) påverkar direkt laddhastighet och säkerhet. För företagsflottor kommer vår B2B-process in här, där planering, dimensionering och leverans av laddare hanteras tillsammans.

Sammanfattning: checklista för flottladdning

• Gott om AC-laddboxar för natt- och depåladdning; ett fåtal CCS2 DC-enheter för kritisk påfyllning under dagen.
• Dimensionera antalet laddare efter antal fordon, daglig körsträcka och parkeringsfönster.
• Planera lastbalansering (dynamisk effektfördelning) från början så att anläggningens effekt inte överbelastas.
• Inför behörighet och rapportering per förare och fordon med RFID och OCPP.
• Bygg infrastrukturen skalbar för framtida tillväxt.
• Bedöm investeringen utifrån totalkostnaden för ägande, inte utifrån laddarens pris.

Ett företag som får de här sex punkterna rätt från början kan ställa om sin flotta till el på ett smidigt, skalbart och kostnadsmässigt hållbart sätt.