Kuormantasausalgoritmi
Tuomisto, Santeri (2019)
2019
Tietojenkäsittelytieteiden tutkinto-ohjelma
Informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunta - Faculty of Information Technology and Communication Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2019-05-20
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-201907042438
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-201907042438
Tiivistelmä
Suomessa on asetettu kovia ilmastotavoitteita, joiden saavuttamiseksi nykyisen autokannan tulisi uusiutua ja korvautua pääasiassa sähköajoneuvoilla. Kuitenkaan harva nykyisistä omakotitaloista tai taloyhtiöiden parkkipaikoista on suunniteltu kestämään sähköautojen latausta. Ongelmia sulakkeiden kanssa tulee varsinkin silloin, jos parkkipaikalla on useampi sähköajoneuvo samaan aikaan latautumassa.
Tämä ongelma voidaan ratkaista käyttämällä tässä tutkielmassa toteutettua kuormantasausalgoritmia, joka tarvittaessa laskee tai nostaa vaiheen kokonaisvirrankulutusta säätelemällä sähköautojen latauslaitteita sekä henkilöautojen esilämmitystolppia. Kuormantasausalgoritmin tavoitteena on mahdollistaa autoille aina mahdollisimman suuri latausteho sulakkeen sallimissa rajoissa. Yksinkertainen kuormantasausalgoritmi jakaa latausvirran tasan latauksessa olevien autojen kesken. Tässä tutkielmassa toteutettu algoritmi rajoittaa latauslaitteiden virrankulutusta progressiivisesti sen mukaan kuinka paljon latauslaite kuluttaa virtaa.
Tutkielmassa esitellään kuormantasausongelmaa, laitteita, käytettyjä tekniikoita sekä logiikkaa, jolla algoritmi toimii. Tämän lisäksi algoritmin perustoimintoja testataan ja analysoidaan mahdollisia ongelmatilanteita ja kehityskohteita. Algoritmin toimintaperiaate on myös mahdollista viedä toisenlaiseenkin ympäristöön koskemaan muitakin kuin vain latauslaitteita ja esilämmitystolppia. Eräs käyttökohde voisi olla esimerkiksi omakotitalo, jossa sähköjärjestelmä ei kestä sähkökiuasta ja lattialämmitystä samaan aikaan. Tällöin algoritmi voisi rajoittaa lattialämmityksen virrankulutusta, kun sähkökiuas menee päälle.
Algoritmi on toteutettu Jidoka Technologies Oy:lle.
Tämä ongelma voidaan ratkaista käyttämällä tässä tutkielmassa toteutettua kuormantasausalgoritmia, joka tarvittaessa laskee tai nostaa vaiheen kokonaisvirrankulutusta säätelemällä sähköautojen latauslaitteita sekä henkilöautojen esilämmitystolppia. Kuormantasausalgoritmin tavoitteena on mahdollistaa autoille aina mahdollisimman suuri latausteho sulakkeen sallimissa rajoissa. Yksinkertainen kuormantasausalgoritmi jakaa latausvirran tasan latauksessa olevien autojen kesken. Tässä tutkielmassa toteutettu algoritmi rajoittaa latauslaitteiden virrankulutusta progressiivisesti sen mukaan kuinka paljon latauslaite kuluttaa virtaa.
Tutkielmassa esitellään kuormantasausongelmaa, laitteita, käytettyjä tekniikoita sekä logiikkaa, jolla algoritmi toimii. Tämän lisäksi algoritmin perustoimintoja testataan ja analysoidaan mahdollisia ongelmatilanteita ja kehityskohteita. Algoritmin toimintaperiaate on myös mahdollista viedä toisenlaiseenkin ympäristöön koskemaan muitakin kuin vain latauslaitteita ja esilämmitystolppia. Eräs käyttökohde voisi olla esimerkiksi omakotitalo, jossa sähköjärjestelmä ei kestä sähkökiuasta ja lattialämmitystä samaan aikaan. Tällöin algoritmi voisi rajoittaa lattialämmityksen virrankulutusta, kun sähkökiuas menee päälle.
Algoritmi on toteutettu Jidoka Technologies Oy:lle.