Kalifornien sätter batteriladdare på energibantningskur

Den kaliforniska energikommissionen (CEC) har inlett 2012 fulladdad och redo att minska energislöseriet i batteriladdarsystem (BCSer).

Den 12 januari röstade kommissionen för att anta gränsvärden (föreslagna i december 2011 i “15-day Language”) som tillägg till reglerna för utrustningarnas verkningsgrad (Appliance Efficiency Regulations, Title 20). Det gör CEC till världens första myndighet att föreskriva minimikrav för verkningsgraden hos BCSer, från under en watt till över 2 kW. Standarden täcker praktiskt taget alla system som kopplas till vägguttag och laddar batterier, inkluderande mobiltelefoner, laptopdatorer och datorplattor, motordrivna verktyg, apparater för personlig hygien, UPSer och elfordon (d.v.s. gaffeltruckar och golfbilar).

CEC har arbetat sedan april 2008 med att utveckla ett kostnadseffektivt och tekniskt möjligt regelverk för BCSer, med flera intressentmöten med deltagare från elbolag, miljöorganisationer, tillverkare och konsumentgrupper (och jag). Vissa intressenter ifrågasätter dock om ytterligare en effektivitetsstandard endast i Kalifornien verkligen är nödvändig. Kommissionen anser att så är fallet med tanke på att endast 2 000 GHh av de 8 000 GWh/år som BCSer för närvarande förbrukar i delstaten verkligen går till batterierna. Även om en federal myndighet publicerar en BCS-standard i framtiden skulle delstaten spara energi under cirka 18 månader innan den federala standarden träder i kraft.

Så, hur svårt är det att kostnadseffektivt tillgodose CECs standard när den träder i kraft, i februari 2013? Förmodligen inte särskilt svårt, om man får tro en rapport som CEC fått från elbolag. Enligt denna finns det för närvarande ett stort antal BCSer tillgängliga på marknaden som redan uppfyller standardens nivåer. Rapporten fastslår även att det finns flera tekniker som utnyttjas i BCSer som på ett billigt och effektivt sätt minskar energiförbrukningen, vilket stillar tillverkarnas oro att de skulle kunna tvingas att använda egenutvecklade metoder för att tillgodose standarden.

CEC anser att enhetlighet kan uppnås genom att man inriktar sig på två specifika områden – AC/DC-kraftomvandling och underhåll. Eftersom AC/DC-kraftomvandling spelar en viktig roll för systemets sammanlagda verkningsgrad är ett byte från en linjär till en effektiv switchad krets för kraftomvandling ett enkelt och kostnadseffektivt sätt att förbättra energiförbrukningen. CEC fann också att marknadens minst effektiva laddare inte detekterar när ett batteri är fulladdat utan fortsätter att ge onödig kraft till batteriet. Genom att stänga av det kontinuerliga flödet av elektricitet till det fulladdade batteriet och tillhandahålla en låg underhållsladdning kan man inte bara förhindra energislöseri utan även undvika att batteriet skadas.

Även om vissa problem framfördes på förra veckans möte av en del tillverkare som menar att standarden, om den antas, skulle kunna hålla en del produkter borta från affärernas hyllor i Kalifornien och hejda innovationen på området, hördes även kommentarer från allianser och organisationer inom energieffektivitet (ända från Australien) som menade att man skulle överväga att anta kaliforniska BCSs standard även i sina egna regioner.

Här följer en sammanfattning av effektivitetskraven.

BCSer är uppdelade i fyra kategorier:
* Små batteriladdarsystem (SBCSer): ≤ 2 kW, inkluderande laddare för golfbilar oavsett uteffekt
* Induktiva laddarsystem –SBCSer för överföring av magnetisk eller elektrisk induktionskraft
* Reservbatteriladdare – SBCSer som förser en slutprodukt med kraft vid strömavbrott
* Stora batteriladdarsystem (LBCS): uteffekt > 2 kW

SBCS-standarden är inriktad på energiförbrukning över en 24-timmarsperiod inkluderande laddningsläge. LBCS-standarden är inriktad på kraftomvandlingens verkningsgrad och laddningens utbytesfaktor (CRF, charge return factor).
Vi listar här de gränsvärden som konsument-SBCSer tillverkade f o m 1 februari 2013 måste uppfylla. Icke-konsument-SBCSer måste tillgodose kraven efter 1 januari 2017 (Källa: CEC – 400 – 2011 – 005 – 15 – DAY).

För maximum 24-timmars laddnings- och underhållsenergi (Wh) gäller (Eb = kapacitet för samtliga batterier i portar och N = antal portar hos laddaren):
* För Eb på 2,5 Wh eller mindre: 16 × N.
* För Eb större än 2,5 Wh och mindre än eller lika med 100 Wh: 12 x N +1,6Eb.
* För Eb större än 100 Wh och mindre än eller lika med 1 000 Wh: 22 x N+1,5Eb.
* För Eb större än 1 000 Wh: 36,4 x N +1,486Eb.

För effekt för underhåll och inget batteriuttag (W) (Eb = kapacitet för samtliga batterier i portar och N = antal portar hos laddaren) gäller:
* Summan av effekten för underhåll och inget batteriuttag måste vara mindre än eller lika med: 1x N+0,0021xEb Watt.

Dessutom gäller att:
* Induktiva laddarsystem (gjorda f o m 1 februari 2013) måste antingen uppfylla SBCS-kraven ovan ELLER dra < 1 W i underhållsläge och < 1 W utan batteriuttag och i genomsnitt ≤ 1 W/hr under laddnings- och underhållstest.
* Reservbatterier och avbrottsfria kraftenheter (UPSer) (gjorda f o m 1 februari 2013 för konsumentprodukter och 1 januari 2017 för alla andra) måste förbruka ≤ 0,8+0,0021 x Eb W i underhållsläge.

Kraven för LBCSer tillverkade f o m 1 januari 2014 innebär följande (Källa: CEC – 400 – 2011 – 005 – 15 – DAY):
* Vid 80-100-procentig urladdning är laddningsutbytesfaktorn (CRF) 1,10 eller mindre.
* Vid 40-procentig urladdning är laddningsutbytesfaktorn 1,15 eller mindre.
* Kraftomvandlingens verkningsgrad är större än eller lika med 89 procent.
* Effektfaktorn är större än eller lika med 0,90.
* Effekt i underhållsläge (Eb = batterikapaciteten för testat batteri) är mindre än eller lika med 10 + 0,0012Eb W.
* Vid ingen batterispänning är effekten mindre än eller lika med 10 W.

För en kopia av den godkända versionen av BCS-standarden (15-day Language), gå till: http://www.energy.ca.gov/2011publications/CEC-400-2011-005/CEC-400-2011-005-15-DAY.pdf
Svar på vanliga frågor rörande denna standard finns på: http://www.energy.ca.gov/appliances/battery_chargers/documents/Chargers_FAQ.pdf

Comments are closed.