A-Z van slim opladen voor EV's - een verklarende woordenlijst

De voorbije jaren hebben elektrische voertuigen (EV's) wereldwijd een verbazingwekkende aanvaarding en gebruik gekend. De kwalitatieve groei in de EV-markt valt samen met een tijd waarin de wereld op zoek is naar nieuwere methodes om haar elektrische netwerken te onderhouden. Deze methodes omvatten, maar zijn niet beperkt tot, decentralisatie van het net en de evolutie van het opladen van EV's - EV smart charging.

Het overwicht van EV's in de wereldwijde automobielsector zet de netten onder druk omdat ze sterk afhankelijk zijn van het net. Om vraag en aanbod op energiegebied met elkaar in evenwicht te brengen en instorting van het net te voorkomen, maken de meeste landen nu gebruik van slimme technologie voor het opladen van elektrische voertuigen.

Als EV-eigenaar of wagenparkbeheerder is het belangrijk om de noodzakelijke aspecten van EV slim opladen te begrijpen. Door uzelf vertrouwd te maken met de terminologie in verband met EV slim opladen, zoals hieronder te zien is, wordt het niet alleen gemakkelijker om uw voertuig te beheren, maar ook om effectief te communiceren met andere leden van de EV gemeenschap.

AC Opladen

De stroom die wordt opgeslagen in een typische EV-batterij is gelijkstroom (DC), terwijl de stroom die van het net komt wisselstroom (AC) is. Daarom moet er een conversie plaatsvinden binnen of buiten de EV om deze twee verschillende stromen met elkaar te verzoenen. Wanneer de omzetting in de EV gebeurt, wordt het proces AC-opladen genoemd.

Bij wisselstroomoplading stroomt wisselstroom van de wisselstroomlader in de EV en wordt door de boordlader omgezet in gelijkstroom, waarmee vervolgens de EV-batterij wordt opgeladen.

Actief belastingsbeheer (ALM)

Wanneer een EV is aangesloten op een oplaadinfrastructuur, concurreert het niet met andere voertuigen en wordt het dus maximaal opgeladen. Wanneer er echter meerdere EV's zijn, moeten alle EV's die worden opgeladen tevreden worden gesteld. Soms leidt dit in het beste geval tot een verstoring van het evenwicht en in het slechtste geval tot het stilvallen van de elektrische installaties die op de infrastructuur zijn aangesloten.

ALM wordt gebruikt om deze gevallen te voorkomen. Met ALM kunnen gebouwen eenvoudig communiceren met EV-laadstations om de beschikbare belasting gelijkmatig over de EV's te verdelen zonder het elektriciteitsnet of het gebouw te belasten.

Batterij-elektrische voertuigen (BEV's)

BEV's zijn de enige klasse van EV's die uitsluitend rijden op door batterijen opgeslagen elektriciteit. Hun batterijen, hoofdzakelijk Lithium-ion (Li-ion) batterijen, die het voertuig aandrijven en netto nul koolstofemissies uitstoten, zijn gemakkelijk oplaadbaar aan laadpunten.

Laad Punt

Een oplaadpunt, ook wel EVSE (electric vehicle supply equipment) genoemd, is een van de onderdelen die samen de volledige EV-laadvoorziening vormen.

Een oplaadpunt stuurt elektriciteit naar een EV via één of meer aansluitingen, waarvan er slechts één tegelijk actief kan zijn. Als we een benzinestation als voorbeeld nemen, kan een oplaadpunt worden vergeleken met een brandstofslang die rechtstreeks stroom ontvangt van de benzinepomp en deze via het mondstuk in het voertuig brengt, wat in het geval van EV's gelijkstaat met een oplaaduitgang of -connector.

Charge Point Operator (CPO)

Een CPO is vergelijkbaar met de manager van een benzinestation. Zij zijn verantwoordelijk voor de installatie en het onderhoud van een oplaadpool - een faciliteit die meerdere oplaadpunten herbergt en exploiteert. Hun werkomschrijving omvat de aankoop en installatie van hardware zoals oplaadpunten, het onderhoud van de netwerkverbinding, de prijsbepaling voor het gebruik van de faciliteit, en het beheer van de verbinding met eMobility Service Providers (eMSP).

Laadstation

Waar een oplaadpunt vergelijkbaar is met een brandstofslang, kan een oplaadstation worden vergeleken met een benzinepomp met een gebruikersinterface die het gasreservoir met het voertuig verbindt. Een laadpaal fungeert als tussenpersoon tussen het net en de EV, regelt de hoeveelheid elektriciteit, geeft de prijs weer zodat EV-eigenaars en CPO's deze kunnen zien, en is een essentieel instrument in het actieve beheer van de belasting.

Een oplaadstation kan, net als een benzinepomp, meerdere slangen en meer dan één oplaadpunt hebben, die elk slechts één EV tegelijk kunnen bedienen.

Beheersysteem voor oplaadstations (CSMS)

CSMS is een verzameling hulpmiddelen die samenwerken om exploitanten van laadpunten te helpen en hen in staat te stellen EV-laadpools beter te beheren. Deze systemen omvatten technologie zoals EV smart charging software die van slim opladen een mogelijkheid en een vereenvoudigd proces maakt.

Gecombineerd oplaadsysteem (CCS)

Het CCS is een snellaadmethode die de laatste jaren in Europa en Noord-Amerika aan populariteit heeft gewonnen. Het is ontwikkeld als antwoord op de trage Type 2 Connector (zie hieronder).

Het aantal EV's neemt snel toe, en de behoefte aan snellere oplaadmogelijkheden neemt navenant toe. De CCS-connector combineert de type 2-connector met twee andere gelijkstroomkabels met een aanzienlijk hogere spanning dan de type 2-connector. Deze combinatie zorgt ervoor dat het opladen van EV sneller verloopt dan normaal.

Aansluiting

Net als bij het opladen van een smartphone zijn voor het opladen van een EV twee eindstekkers nodig: één stekker in het oplaadpunt en de andere in het stopcontact van de EV. 

De oplaadsnelheid van een EV hangt vooral af van het type aansluiting dat wordt gebruikt.

Klik hier voor meer informatie over de verschillende soorten connectoren en hun geschiktheid voor uw EV.

DC Opladen

DC opladen is gewoon het tegenovergestelde van AC opladen. Het verschil tussen beide zit in de gastheer van de stroomomzetting. Bij AC-laden wordt de wisselstroom omgezet in gelijkstroom in de ingebouwde lader die in de EV is geïnstalleerd. DC opladen daarentegen maakt gebruik van een oplaadpunt dat AC in DC kan omzetten alvorens de stroom naar de EV te sturen.

Vraagrespons

Een van de centrale ideeën van slim opladen van elektrische voertuigen is effectief netbeheer via vraagrespons.

Er is sprake van vraagrespons wanneer energieconsumenten en netbeheerders met elkaar communiceren voor een optimaal gebruik en een optimale overdracht van elektriciteit. Met slim opladen kunnen eigenaars van EV's op afstand beheren hoe en wanneer hun EV's worden opgeladen. Op die manier kunnen ze opladen tijdens de daluren, waardoor het elektriciteitsnet minder wordt belast.

Distributienetwerkbeheerder (DNO)

De DNO is de bemiddelaar tussen het net en een nutsbedrijf, die elektriciteit levert aan EV-laadpools. Daarom kan de CPO de nodige installaties niet uitvoeren zonder contact op te nemen met de DNO, die verantwoordelijk is voor de hoeveelheid en de snelheid van de elektriciteitsdistributies.

Subsidie oplaadpunten elektrische voertuigen

De EV-laadpuntsubsidie is een regeling van de Britse regering ter financiering van maximaal 75% van de totale kosten van de installatie van slimme oplaadpunten voor EV in de binnenlandse infrastructuur in het Verenigd Koninkrijk.

Dienstverlener elektrische voertuigen (ESVP)

EVSP's zorgen voor het point-to-point opladen van EV door zowel de prestaties van het laadstation als de ervaring van de bestuurder te beheren.

Het zijn instanties die meerdere zaken van EV-opladen beheren, zoals openbaar opladen, opladen voor woningen, wagenparkdepots, opladen op de werkplek, enz. om zowel CPO's als EV-eigenaars de beste ervaring te bieden.

Aanbieders van eMobiliteitsdiensten (eMSP's)

eMSP's kunnen worden gezien als de andere kant van CPO's. Waar CPO's zich richten op het welzijn van EV-laadpools, zijn eMSP's meer gericht op de bestuurder. Hun diensten omvatten:

• Verstrekking van ruime informatie over oplaadstations en de navigatie daarheen.
• Voorstellen van geschikte oplaadpunten.
• Bestuurders helpen hun laadtijden aan te passen.

EV-lader

In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, is een EV-lader geen oplaadstation of oplaadpunt, maar een apparaat dat in de EV is ingebouwd. Bij AC-laden, bijvoorbeeld, is het de EV-lader, ook wel de onboarding lader genoemd, die de AC ontvangt en omzet in DC alvorens het batterijniveau van het voertuig uiteindelijk bij te vullen.

EV Bestuurder

Een EV-bestuurder rijdt in een EV en laadt deze op in woningen, openbare gebouwen en op het werk.

Thuis opladen

Thuisladen is, zoals de naam al aangeeft, het proces van het opladen van een EV met behulp van thuis geïnstalleerde voorzieningen. Thuis opladen heeft echter verschillende niveaus, namelijk: Level 1 en Level 2.

Niveau 1 DV opladen gaat langzamer, en levert een standaard huishoudelijke uitgangsstroom bij 110 of 120 volt. Niveau 2 daarentegen verdubbelt de uitgangsstroom van niveau 1 bij 220 of 240 volt of hoger.

Energiebeheersysteem voor thuis (HEMS)

Thuis opladen vereist dat EV-laadvoorzieningen energie delen met andere huishoudelijke apparaten. Wanneer dit niet goed wordt beheerd, kan dit het energieverbruik van de woning verstoren. De doeltreffende integratie van harmonie tussen huishoudelijke apparaten en EV-laadvoorzieningen in het net is HEMS.

HEMS kent twee soorten belastingsbeheer: statisch en dynamisch. Statisch belastingsbeheer geeft voorrang aan energie die nodig is voor het opladen van EV's, wat ten koste gaat van andere apparaten. Dynamisch belastingsbeheer is vergelijkbaar met ALM in die zin dat het rekening houdt met elk item dat moet worden opgeladen en vervolgens de belasting gelijkmatig verdeelt.

ISO 15118

ISO 15118 is een internationale norm die is opgesteld om de digitale communicatieafspraken te stroomlijnen die EV's en oplaadstations moeten volgen bij het opladen.

Bezoek hier voor meer informatie over de protocollen.

Niveaus 1, 2, en 3 Opladen

Bij het opladen van EV's zijn er, net als bij het opladen van smartphones, niveaus die de snelheid en de kwaliteit van het opladen bepalen.

Opladen op niveau 1, de langzaamste van allemaal, biedt bij een volledige lading drie tot vijf mijl per uur. Dit type van opladen gebeurt door uw EV in te pluggen in uw gewone muurlaadpunt.

Met opladen op niveau 2 heeft de EV, op de maximale lading, gegarandeerd een bereik van ongeveer 75 mijl.

Opladen tot niveau 3 geeft een EV een maximaal bereik van 298 mijl. 

Lithium-ion (Li-ion) Batterijen

Li-ionbatterijen zijn het meest gebruikte type in EV's vanwege hun hoge energie per massa-eenheid en hun vermogen/gewichtsverhouding.

Kilometer per Kilowattuur (Miles per kWh)

Het aantal kilometers per kWh van een EV is gelijk aan het aantal kilometers per gallon dat wordt gebruikt voor voertuigen met een interne verbrandingsmotor (ICEV's). De efficiëntiegraad vertelt een EV-bestuurder hoeveel kilometer zijn voertuig kan rijden op één kWh elektriciteit.

Als de batterij van een EV een capaciteit heeft van 60 kWh en een efficiëntie van 3 mijl per kWh, kan hij 180 mijl afleggen op een volledige lading.

Motor

De elektrische motor maakt, naast de batterij, een EV tot wat hij is. Motoren worden gevoed door stroom uit de batterij, waarna ze de EV voortstuwen.

Een goede automotor moet een hoog startkoppel, een hoge vermogensdichtheid en een hoog rendement hebben. De meest prominente motoren in EV's zijn DC-seriemotoren, borstelloze DC-motoren, synchrone permanente-magneetmotoren, motoren met geschakelde reluctantie en driefasige AC-inductiemotoren.

Opladen buiten piekuren

Daluren zijn periodes waarin de vraag van het net aanzienlijk daalt, meestal 's nachts. Wanneer EV-eigenaars hun EV rond deze periode opladen, spreken we van daluren.

Door gebruik te maken van daluren besparen eigenaars van elektrische voertuigen niet alleen op de oplaadkosten, maar wordt ook het elektriciteitsnet ontlast van extra belasting die het anders tijdens de piekuren zou hebben moeten dragen.

Open Charge Alliance (OCA)

OCA is een wereldwijde keten van openbare en privé-eigenaars van EV-infrastructuur met als gemeenschappelijk doel het promoten van open standaarden via twee verschillende protocollen:

• Het Open Charge Point Protocol (OCPP) omvat EV-laadverplichtingen, zoals extra slimme laadfuncties, beveiliging, verbeterde transactieverwerking, enz.
• Open Smart Charging Protocol (OSCP)-datnetbeheerders voorspellingen doet over de beschikbare lokale capaciteit voor productie en opwekking en hen daarover informeert, zorgt voor een afstemming van productie en opwekking van flexibiliteitsbronnen op de netcapaciteit, enz.

Plug en Charge (P&C)

P&C is een technologisch idee waartoe ISO 15118 de aanzet heeft gegeven (zie hierboven). Het initiatief heeft tot doel het opladen van elektrische voertuigen gebruiksvriendelijker te maken voor EV-bestuurders.

Het is een automatiseringsproces dat de gegevens van de bestuurder verzamelt zodra hij zijn voertuig in het stopcontact steekt. Met P&C hoeven bestuurders niet langer herhaaldelijk betalingen te verrichten, streepjescodes te scannen, handmatig hun EV-identiteitsgegevens in te dienen, enz.

Plug-in hybride elektrisch voertuig (PHEV)

PHEV's zijn een soort EV's die zowel een batterij als een verbrandingsmotor combineren om te kunnen rijden. Het voertuig begint te rijden op de batterij en schakelt dan automatisch over op de verbrandingsmotor.

De accu's van PHEV's kunnen op drie manieren worden opgeladen:

• Bij oplaadstations - AC of DC opladen.
• Regeneratief remmen - energie die wordt omgezet uit de omgekeerde kracht als gevolg van het remmen.
• Opladen met brandstof - de brandstof in de verbrandingsmotor wordt gebruikt om genoeg elektriciteit op te wekken om de batterij op te laden.

Openbaar opladen

Openbaar opladen is, in tegenstelling tot thuis- en werkplaatsopladen, niet exclusief. Doordat openbare oplaadstations gemakkelijk toegankelijk zijn, hoeven EV's, zoals PHEV's, tijdens het rijden minder vaak over te schakelen op ICE.

Radiofrequentie-identificatie (RFID)

RFID is de unieke identiteit van EV's en EV-bestuurders en wordt gebruikt voor identificatie en betaling bij het opladen. Bestuurders van elektrische voertuigen zijn meestal in het bezit van RFID-kaarten om de betaling voor oplaadsessies te vergemakkelijken.

Deze methode heeft echter de neiging vervelend en soms overweldigend te worden als gevolg van vergeetachtigheid van de bestuurder, verlies van de kaart of andere vormen van een ongeluk. Deze redundantie is een van de uitdagingen die het Plug and Charge-initiatief (zie hierboven) wil oplossen.

Bereik

De actieradius van een EV is het aantal kilometers dat hij kan afleggen met een volle lading. De factoren die de actieradius van een EV beïnvloeden, variëren van fysieke factoren tot gedragsfactoren: banden, weer, rijstijl van de bestuurder, enz.

Range Anxiety

Range anxiety is het gevoel dat EV-bestuurders krijgen wanneer ze merken dat de batterij bijna leeg is en ze geen alternatieven in zicht krijgen. Range anxiety is een van de belangrijkste factoren achter de weigering van mensen om over te schakelen op EV.

Bereik per uur (RPH)

RPH is hoe EV-laders worden beoordeeld. Met de kennis van de RPH van hun EV, kunnen bestuurders projecteren hoe ver de lader kan gaan.

De RPH wordt voornamelijk bepaald door de capaciteit van het laadstation, de efficiëntie van de EV en de laadtoestand van de EV.

Roaming Netwerk Operator (RNO)

RNO's verlenen essentiële diensten aan zowel CPO's als EV-bestuurders. Dankzij roaming kunnen EV-bestuurders gebruik maken van elke oplaadvoorziening waartoe ze toegang hebben, zonder dat ze zich hoeven te identificeren als klant van die voorziening of dat station. Dit zorgt voor een vlotte samenwerking tussen bestuurder en station.

Staat van Lading (SoC)

De SoC van een EV meet de hoeveelheid elektriciteit die op dat moment beschikbaar is in de batterij. De SoC is vergelijkbaar met de brandstofmeter in een ICEV en bereidt de EV-bestuurder voor op de volgende stap.

Opladen

Dit gebeurt wanneer bestuurders de tijd dat hun EV's geparkeerd staan benutten om ze opgeladen te houden, in plaats van de batterij leeg te laten lopen alvorens ze opnieuw op te laden.

Stekkers type 1 en type 2

Type 1-stekkers of -aansluitingen zorgen voor snelladen met een vermogen tussen 3,7 en 7,5 kW wisselstroom, wat een snellaadstroom van 12,5 tot 25 mijl per uur oplevert.

De Type 2 stekkers daarentegen bieden een snellere oplaadmogelijkheid tussen 22kW en 43kW, wat een RPH oplevert van tussen de 30 en 90 mijl per uur.

Opladen van voertuig tot netwerk (V2G)

V2G is slimme oplaadtechnologie die EV-batterijen in staat stelt inactieve elektriciteit terug te geven aan het net voor een beter netbeheer.

‍

Boek een afspraak met ons team om te begrijpen hoe Hive Power uw slimme laad- en V2G-projecten kan stimuleren met onze FLEXO-oplossingen.