Miten akut ovat kehittyneet vuosien saatossa? - Sähköautot - Nyt!

ELCAT / Peugeot Partner / Renault Kangoo / Citroen Berlingo electric!

ELCATien nerous oli yksinkertaisuus. Syväpurkauslyijyakut ( esim. Trojan TE 35, 12kpl-14kpl 6V/ 245Ah, yht. 72-84VDC ).
Moottori mielettömän väännön omaava tasavirtasarjamoottori 15kW, ja sen säätimenä CURTISin simppeli tasavirtamoottorin mosfet-säädin. Akut turvallisesti auton keskellä tavaratilassa, takana lattian alla sähköboxi, jossa muut sähkövermeet. Näitä tehtiin 240kpl. Lisäksi ELCAT möi 61kpl:eeseen Japaniin Subarulle sähkölaitteet heidän valmistamiin Subaruihin. Niissä oli hieman tehokkaampi moottori, ja akkujännite 144VDC. ELCATin tekniikka siis 300:dassa autossa, joilla ajettu miljoonia kilometrejä eri puolilla maailmaa, ja ajetaan edelleen.

Partner / Kangoo / Berlingo electricin idea oli yhtä yksinkertainen. Moottori Leroy Somer SA18 compound wound DC-moottori 16kW, sen säädin SAGEMin DC-moottorisäädin, akkujännite 108-162VDC, akut tosin lyijyakkuja paremmat SAFT stm100 nikkelikadmium 6V ( NiCd ) 18-27kpl sarjassa. Peugeot tehnyt yli 10.000 sähköautoa.

Molemmat edelliset tehdastekoisia pakettiautoja, joten pieni käyttövoimavero Suomessa. Noita Partnereita saa 2000e:lla bensaversioina käytettynä, ja jos joku on kiinnostunut konversionnista, niin Puolassa www.3xe-electric-cars.com
on aloittanut niiden konvertoinnin sähköisiksi ( DC moottori ), samoin kuin SMARTien muunnokset. Sitä en tiedä, saako Suomessa konvertoitua Partner-autoa katsastettua pakettiautoksi, jos se on henkilöauto, jotta vero olisi pieni.

Jos lyijyakkuja joku haluaa käyttää, ne pitää olla syväpurkausakkuja. Starttiakku ei sovellu, koska cycle life purettaessa alle 50% on rajusti pienempi kuin syväpurkuakuilla ( 700 cycleä ). Toinen asia on sitten rungottoman pikkuauton kantavuus/ akselipainot, ne nimittäin ei ole kummosia, joten paljonko painavia lyijyakkuja pystyy laittamaan, ettei maksimiakselipaino ylity, kannattaa laskeskella.

Painava iso perheauto, jos vaaditaan huippunopeutta 130km/h ja ajomatkaa 150km, vaatii jo paljon huipputehoa. Jos akkujännite on alhainen, virrat nousee suuriksi, ja sitä kautta häviöt. Kaikki häviöt johdoissa, moottorin käämeissä ovat verrannollisia virran neliöön x reistanssi. Lisäksi liitosten ylimenovastukset aiheuttavat ongelmia. Siksi tällaisten autojen akkujännitteet tulevat olemaan yli 300VDC, mieluimmin 500VDC, jotta vakio teollisuustaajuusmuuttajakin soveltuu käyttöön. Tässähän meillä on kaksi kotimaista valmistajaa, ABB ja Vacon. ( Lukekaapa WIKIstä Timon, Antin ja Danielin konvertoimasta Volvo 760:stä! ). Koska siis tarvitaan korkea akkujännite tarvitaan lithium akkuja paljon sarjaan, 100-150kpl.

Kevyen pikkuauton kohdalla varmaan pärjätään alhaisella akkujännitteellä 72-120VDC, jos haluaa konvertoida pikkuauton ev:ksi ( Smart, Toyotan Ayogo, Citroen C1 jne. ).

Lithium-kennoa ( akku 3,6V ) ei saa purkaa alle tietyn jänniterajan, 1,5V-2,5V, riippuu lämpötilasta, muuten akku on käyttökelvoton. Tämä on lithium-akkujen yksi tärkein haittatekijä, niin erinomaisia kuin ne muuten ovatkin. Siksi tarvitaan BMS, joka kennoa on valvottava, ja estettävä alivaraus ja myöskin ylivaraus, sekä elektroniikan kyettävä balansoimaan kennojen ( akkujen ) väliset erot, jotka valmistusteknisistä syistä eivät ole identtisisä. Se on haastava ja monimutkainen tehtävä, mutta ilman BMS:ää lithium akkuja ei kannata käyttää. Kyllä nuo Aussit YouTubessa ajelevat tee-se-itse-kärryillään, sitten käyvät yleismittarilla läpi kaikki akut, ja lataavat vähemmän varauksen omaavia akkuja akkukohtaisella tarvikelaturilla, kunnes kaikki akut osoittaa samaa jännitettä. Mutta ei tällaista systeemiä voi yleisesti ajatella. Harrastaja voi käyttää lithium-akkuja, miten haluaa, mutta ei niille mitää takuuta saa.

Vain hyvällä ja huolella suunnitellulla ja luotettavalla BMS:llä LiFePO4 akut ovat huolettomia ja pitkäikäisiä. Olen seurannut lithium akkujen kehitystä ELCAT-yhteistyöni ajoilta asti ( latauslaitteiden suunnittelu ), ja uskon tämän akkutekniikan olevan sen, joka sähköautot tuo markkinoille-NYT!

Ps. Peugeot tehdas ilmoittanut, että se tulee alennuksella vuokraamaan bessiinikäyttöistä autoa niille, jotka ostavat Peugeot-Ion ( Mitzun i-MIEV ) sähkiksen, ja tarvitsevat joskus autoa, jolla tehdä ne harvat pitkät reissut! Aika järkevä juttu!

Hannu Suomensyrjä