Vuotuiset sähköajoneuvomessut toimivat jälleen uuden eCorollan synnyttämisen kirittäjänä ja niinpä Electric Motor Show 2010 -messuilla 10.-12.9. saikin julkisen ensiesittelynsä eCorollan kehityskaaren toinen sukupolvi; eCorolla 2 eli kotoisammin eC 2.
Alkuvuoden mittaan yhteisön palstoilla oli havaittavissa erinäistä kommentointia, josta heijastui jopa epäilyä yhteisön toimintaan ja aikaansaamiseen. Kirjoittelua ei tosin ole ehtinyt enempää seuraamaan eikä kommentoimaankaan, sillä vuoden mittaan täällä Tampereen sähköajoneuvokeskuksen hallissa on työskennelty herkeämättä yötä päivää itse pääasian eli eCorollan kimpussa.
Nyt kaksi vuotta eCorollan kanssa hallilla viettäneenä, ovat auton rakentamiseen sekä asian kehittämiseen ja edistämiseen käytännössä osallistuneet ihmiset tulleet erittäin tutuiksi. Samoin nimimerkit jotka asioita foorumeilla kommentoivat mielipiteineen. Monestikaan eivät samat henkilöt ole kyseessä.
eCorolla 2 on jälleen elävä esimerkki ja mahtava näyttö yhteisön ja sen parissa toimivien yritysten ja organisaatioiden yhteisestä voimasta ja aikaansaamisesta. Ilman Sähköautot - Nyt! -yhteisön verkostoa, yhteistyötä ja tekemistä ei eC 2 olisi valmistunut ajoissa EMS-2010 messuille. Viime tinkaan se tosin taas meni, mutta niinhän se on mennyt ennenkin.
Ihmisen tekemä ei ole koskaan valmis, eCorollakin on jatkuvasti kehittyvä prosessi. Siinä toteutuu OpenSource hardwaren keskeiset lain-alaisuudet: "Jonkun on ensin tehtävä jotain", "Rauta on maksettava", "Tekijä tietää - jälkikäteen", "Tekijä päättää", ”Joku vastaa” ja ”Valmis -termiä ei ole”.
Näistä lähtökohdista siirryttiin eCorolla 2:n kehittämiseen ja rakentamiseen, lisää sähköautoja on saatava ja kehitystä on tapahduttava. Kun riittävän monta kehitysprotoa on tehty, päästään esisarjatuotantoon. Samalla komponenttivalmistajat tuovat markkinoille jatkuvasti uusia kehittyneempiä osia, joita on prosessin aikana sovellettava ja kokeiltava rakenteissa. Ja tärkein, eli akkutekniikka, kehittyy vauhdilla.
Jo nyt olisi mahdollista päästä eCorollan alkuperäisten tavoitteiden mukaisiin suoritusarvoihin, mutta sellaisen tekniikan hintalappu on vielä toistaiseksi tavalliselle kuluttajalle liian kova. Tavoitteena on tehdä edullinen luotettava käyttöauto. Koko ajan kannattaa kuitenkin pitää mielessä se tärkein fakta; henkilöliikennetilaston mukaan suomalainen ajaa päivässä keskimäärin 32 km, kolme ajosuoritetta. 80% suomalaisista pärjää alle 80 km päivittäisellä ajomatkalla. Harvoja pitkiä reissuja varten voi vuokrata fossiiliauton tai mennä vaihteeksi vaikka junalla.
Toinen perustavanlaatuinen sisäistettävä asia on, että ei ajatella kuinka pitkälle sähköautolla pääsee yhdellä latauksella, vaan kuinka pitkälle sähköautolla pääsee vuorokauden aikana. Normaalilla 230 V verkkovirralla lataus tyhjästä täyteen tapahtuu kahdeksassa tunnissa, joka tarkoittaa että voimme antaa auton latautua yön aikana ja sitten vielä toisen kerran opiskelu- tai työpäivän aikana. Normaalisti voimme siis ladata optimitilanteessa kaksi kertaa vuorokaudessa. 60 km akustolla pääseekin siis 120 km vuorokaudessa. Kun keskimääräinen ajomatkamme on 32 km, niin..
eCorolla 2:n kaksoisakuston akkulaatikoiden tilavuus on nyt Corollan farmarimallin rakenteisiin nähden maksimoitu. Laatikoiden sisään voidaan jatkossa päivittää aina uusinta akkuteknologiaa, käytössä olevan budjetin mukaisesti. Nykyinen konfiguraatio on suunniteltu käytännössä pohjolassa testatuille litium-ion rautafosfaatti-kotelokennoille, joiden kemiallis-mekaaninen rakenne on tarkoituksenmukainen ja tukeva, ne ovat tasalaatuisia, luotettavia ja pitkäikäisiä ja niiden hinta-laatusuhde sekä saatavuus on hyvä.
Erikoisakuilla varustettuna eCorolla 2:n ajomatka olisi jo nyt lähempänä puolta tuhatta kilometriä per lataus. Aina uusinta ja kallista akkutekniikka ei kuitenkaan kannata jäädä odottamaan, kehitys ei koskaan lopu. Nykyinen akkutekniikka on jo riittävän hyvää. Kännykät, läppärit ja akkutyökoneetkin toimivat mainiosti jo itsestäänselvyyksinä.
eC 2:n työstäminen aloitettiin käytännössä helmikuussa 2010 Tampereen sähköajoneuvokeskuksessa, Suomen ensimmäisen sähköajoneuvoasentaja ja -huoltajakurssin avulla, 12 miehen voimin. Runkoautoksi hankittiin valkoinen Toyota Corolla farmari eli Wagon, vuosimallia 2004. Auton fossiilisen aikakauden edesmennyt polttomoottoritekniikka poistettiin ja konetila mitattiin ja mallinnettiin 3D-skannerilla. Koko moottorikehikkorakenne uudistettiin Hyvösen Vikken kanssa tekemämme suunnittelutyön pohjalta, samalla toteutettiin eC 1:n aikana innovoitu vetoakseleiden sovitin ja apulaakerointirakenne. Puhtaaksi ne piirsi Viskarin Jari. Etuakkulaatikossa toteutettiin kiinteä kiinnitys moottoritilaan.
Osien laseroinnin, hitsaamisen ja maalaamisen jälkeen rakenne koottiin ja ensimmäisen kerran eC 2:lla sitten ajettiin sähköllä 27.4., tosin silloin vielä Mäkeläisen Timpan laina-akuilla ja tilapäisillä sähkökytkennöillä. Mutta kuitenkin, kahdessa kuukaudessa. Auton hermokeskuksesta ja käyttöliittymästä eli eECU:sta ja eGUI:sta vastasivat jälleen Vihurin Tapio ja Palosen Henry, Auliksen komppaamana.
Auton rakentaminen hidastui merkittävästi huhtikuussa kun asentajakurssi loppui ja työresurssit poistuivat. Historiallisen kuuma inkkarikesä menikin sitten tarkalleen TSAK:in hallilla eC 2:n kanssa hikoillessa. Jäähdytykseksi ostettiin jäätelöä siinä määrin että välillä se jo loppuikin lähikaupasta. Töitä saatiin Auliksen kanssa tehtyä parhaiten öiseen aikaan kun ilma hiukan viileni. Rakentamista ei lainkaan nopeuttanut se että koko muu Suomi istui järvessä. Heinäkuun lopussa vedettiin kaikesta huolimatta ennennäkemättömän rankka viikonpituinen yhtämittainen rakentamisjakso, jossa ei lihaa säästetty. Mukana ponnistuksessa oli parhaimmillaan koko vanha eC1 kaarti, jopa tyttöystävätkin mukana auttamassa!
Elokuussa yhteiskunta taas hiljalleen virkosi, tavaran toimitukset käynnistyivät ja alihankkijat palasivat koneidensa ääreen, joten homma vauhdittui. Rakenteiden hahmottelu, suunnittelu, työstäminen ja sovittelu eteni joutuisasti Auliksen kanssa, joka myös dokumentoi ansiokkaasti. Messujen deadline kuitenkin vyöryi kohti ja niinpä taistelu huipentui taas loppusotaan, jota käytiin tauotta kolme vuorokautta; ti 7.9 - to 9.9. Siinä olivat armottomasti mukana itseään rääkkäämässä Aulis, lahjakas moniosaaja Kimmo Pietarinen, Jussi Tuunanen sekä Ari Sillman, joista kaksi viimeistä ovat jo keväällä valmistuneita sähköajoneuvoasentajia. Viimeisen kahden vuorokauden aikana ei nukuttu, rakensimme vain autoa hurjalla vimmalla ja peräänantamattomalla asenteella kohti tavoitetta.
Tiistai 7.9.: Kennoista muodostetut akkumodulit alkavat asettua kiinnityskehikoillaan ja kierretangoillaan akkulaatikoihin, pienen viimeistelytuunaamisen jälkeen. Ensin ladataan täyteen etulaatikko, joka nostetaan ja kiinnitetään paikoilleen konetilaan. Tämän jälkeen päästään asentamaan moottorinohjain ja asentamaan sähkölaatikkoon komponentit sekä rakentamaan kytkennät ja johdotukset. Sähkölaatikko tehdään uudella suunnittelulla ensimmäistä kertaa. Laatikon kimpussa ovat pääarkkitehtina Kimmo, mukanaan Jussi, Ari ja Aulis. Kova tiimi!
Keskiviikko 8.9.: Vuorokausi kuluu rakenteiden, komponenttien, kaapelointien ja alijärjestelmien asentamisessa, yhteensovittamisessa, kytkemisessä ja testaamisessa. Ja asennelman parantamisessa. Uudestaan ja uudestaan, kunnes kaikki lopulta vain pakotetaan paikoilleen ja toimimaan yhdessä. Kaikki tekevät kaikkea.
Torstai 9.9.: Soitan Tapsan paikalle aamulla kahdeksan maissa kun kaikki näyttäisi yön uurastuksen jälkeen olevan valmistumassa eECU:n ja DMOC:in ylösajoa varten. Tapsa saapuu hallille kovassa kuumeessa hoippuen. Sähkölaatikon kytkentöjen viimehetken suunnittelu ja asentaminen aiheuttaa kuitenkin piinallista viivettä.. Kello käy.. Tapsa ei pysy pystyssä vaan lakoontuu eC1:n takapenkille pitkäkseen torkkumaan.. Pertti asentaa latauspistokeyksikköä auton takapäässä, ei ole valmis vielä sekään. Paksut korkeajännitekaapelit roikkuvat edelleen kytkemättöminä sähkölaatikon ulkopuolella, näky on hurja. Traileri ja vetoauto saapuu Hurmeen Jukan ajamana pihaan. Halliin kerääntyy porukkaa joka pyörittelee epäuskoisena päitään..
eC 2:n pitäisi olla valmiina lähtöön trailerilla alkuperäisen aikataulun mukaan klo 10.00, kello on 11.00..
Käynnistyssekvenssin rele on hajonnut, etsittävä uusi ehjä, jostain Tapsan laatikoista löytyy kuin ihmeen kaupalla toinen samanlainen tilalle. 12V johtoja, signaalikaapeleita ja CAN-väylää kulkee vielä ristiinrastiin pitkin autoa niputtamattomana. Miehet taistelevat omien asennuskohteidensa kimpussa raivokkaasti joka puolella autoa. Uusia läpivientejä ja johtoreittejä on vielä tehtävä, takalaatikon suojakannen viimeistely ja kiinnitys käynnissä, kello on jo 13.00! Pasilan messukeskuksessa olisi oltava viimeistään klo 16.00 jolloin autoilla ajo siellä loppuu..
14.15 Korkeajännitekaapelit on asennettu ja kytketään eli ajojännite päällä! Ohjausjännitteet kytketään. Etupää lasketaan erillisten pukkien varaan jotta pyörien pyörimistä voidaan kokeilla. Tapsa konfaa jo ohjaamossa läppärillään DMOC:ia..
14.30: Tapsa painaa vielä enteriä ja sitten tehopoljinta.. ja etupyörät lähtevät pyörimään! Rättiväsyneiden miesten kasvoilla loistaa hurjan tavoitteen saavuttamisen valtava ilo; se tehtiin sittenkin!
Etulaatikon suojakansi kiinnitetään nopeasti. Pertin taidokkaasti muotoilemaa pohjalevyä ei ole enää aikaa kiinnittää, se on jätettävä kokonaan pois. Auto on saatava mahdollisimman pian alas pylväsnostimilta omille pyörilleen, ajokokeiluun ja tehopolkimen hienosäätöön, josta edelleen trailerin kyytiin. Mutta.. pylväsnostimetpa eivät yllättäen hievahdakaan! eC 2 on siis kaiken taistelun jälkeen vihdoin ja viimein toimintavalmiina, mutta puolen metrin korkeudessa emmekä saa sitä alas pyörilleen, voi Pyhä Käki! Ja kello on 14.45.. Autoa imuroidaan kuitenkin jo samalla johdonpätkistä ja porausjäämistä, pesut ja kiillotukset on jätettävä messuhalliin, mikäli auto ylipäätään saadaan alas…
Nostimiin yritetään koko joukolla kaikkea mahdollista, mutta ne eivät hievahdakaan. Epärealistiselta ja epätoivoiselta tuntuvan vimmatun yrittämisen jälkeen joku keksii vaihtaa nostimien ohjauskaapeleiden järjestystä keskenään, ja kuin ihmeen kaupalla; nostimet heräävät toimimaan, huh-huh! Auto alas, ja sitten; Tapsa ajaa eC 2:lla ensimmäisen kerran tallista ulos sen omilla akuilla! Tunnelma on mahtava! Mutta kello on jo 15.00.. Tunnin päästä pitäisi olla jo Pasilassa!
Tapsa keskittää nopeasti tehopolkimen säätöalueen jotta veto ei ole koko ajan päällä, sitten Tapsa on valmis. Kuskin vaihto, otan nopeasti ajotuntumaa TSAK:in pihassa, toimii hyvin! Ja sitten saman tien vain auto trailerin sisään ja karavaani liikkeelle kohti Pasilaa! Kaappaan lattialle jääneen etuspoilerin, työkalut, messurekvisiitat ja auton ehostustarvikkeet sekä omenan mukaani ja lähden ajamaan perässä omalla autolla.
Riihimäen kohdalla on poikettava kotiin pikapesulle, parranajoon ja hakemaan puhtaat messuvaatteet. On pakko oikaista kolmeksi minuutiksi sohvalle… mutta heräänkin - kolmen tunnin kuluttua! Kolmen vrk:n työputki otti omansa, herään siis trailerin ajaneen Hurmeen Jukan soittoon, joka jo kyselee Pasilasta että mihin mies jäi. Lähden tukka putkella kohti Helsinkiä hoitamaan trailerin säilytykseen ja auton messukuntoon. eC 2 on jo siirretty osastolle, jota ollaan valmistelemassa. Kiinnitän tuomani etuspoilerin puskurin alle, viimeistelen yksityiskohtia ja puhdistamme sekä kiillotamme koko auton Joonan kanssa. Hallista sammutetaan valoja, on taas jo ilta, ja aika lähteä. Aulis, Joona ja muut osaston rakentajat toteavat saman minkä minäkin, on päästävä nukkumaan. eCorolla 2 jäi vastasyntyneenä muunnossähköautona edustuskunnossa odottamaan aamua, avajaisia ja messuyleisöä.
Suurimmat kiitokset eCorolla 2:n valmistumisen mahdollistamisesta ja edistämisestä:
Aulis Eskola, Tapio Vihuri, Henry Palonen, akkujukka, Daniel Salonen, Silja, Mika Koskimies, Timo Mäkeläinen, Jukka Niemi, Jussi Tuunanen, Pertti Savikurki, Seppo Lahtinen, Kimmo Pietarinen, Ari Sillman, Mika Hyötylä, Kari Argillander, Mirka, Jari Porhio, Jouni Martikainen, Joona Kallio, Jaakko Jaskari ja tietysti koko muu yhteisön puuhaväki taustakoneistossa ja tuessa sekä toimittajat, alihankkijat ja yhteistyöorganisaatiot, n. 50 kpl. Erikoiskiitos Juha Pulkkilalle monenlaisesta avustamisesta.
Syys-lokakuun 2010 aikana eCorolla 2 on ollut esillä jo neljillä messuilla ja neljässä tapahtumassa/seminaarissa, joilla sen on käytännössä voinut nähdä yhteensä ainakin n. 30.000 ihmistä, se on esitelty n. 500:lle ja sen kyydissä on ollut n. 80 ihmistä. Palaute on ollut pelkästään positiivista ja kannustavaa. Suuri yleisö tosin ihmettelee jo todella ärtyneenä valtion suhtautumista ja verotustoimenpiteitä, jotka käytännössä estävät sähköautojen tuloa Suomeen, vaikka juhlapuheet ovat täysin päinvastaisia. Tunnelmat ovat tiivistymässä. eCorollan kanssa olemme oikealla tiellä, jatkamme eteenpäin, kohti sarjatuotantoa.
T. eKi
eCorolla 2, esittely:
eCorollan uusin kehitysversio eCorolla 2 on tuonut mukanaan mittavia uudistuksia kaikilla osa-alueilla. Korimalli on farmari, jonka hyötytila on maksimaalinen ja johon saadaan haluttaessa mahtumaan mahdollisimman suuri akusto. Auton saa joko yhdellä konepellin alle sijoitetulla vakioakustolla, jolloin eCorolla rekisteröityy normaalisti viidelle hengelle, tai kaksoisakustolla, jolloin toinen akkulaatikko sijaitsee takapenkin paikalla. Kaksoisakustolla auto rekisteröityy painon lisäyksen vuoksi kahdelle hengelle, pakettiautoksi.
Akkutyyppinä kaksoisakustossa on Thunder Sky:n valmistama 90 Ah litium-rautafosfaattikenno, joita kaksoisakustossa on 99 kpl. Akuston kokonaiskapasiteetti on tällöin 28 kWh, jolla eCorolla liikkuu 120-140 km yhdellä latauksella. Lataus täysin tyhjästä täyteen kestää kaksoisakustolla kahdella laturilla 7-8 tuntia normaaleista 230 V pistorasioista 16 A sulakkeiden takaa, joten latauksen ehtii suorittaa optimitilanteessa kaksi kertaa vuorokauden aikana, ensin yöllä ja toisen kerran työpäivän aikana. Tällöin ajomatkaa saadaan kaksoislatauksella n. 250 km vuorokaudessa.
Vakioakustolla, eli vain konetilassa olevalla akustolla ja yhdellä laturilla, saadaan ajomatkaa yhdellä 7-8 tunnin latauksella 60-70 km, eli kaksoislatauksella (yöllä ja päivällä) 120-140 km vuorokaudessa.
Ajomatkan pituuteen vaikuttavat samat asiat kuin kaikilla ajoneuvoilla; kuorma, ajotyyli ja vauhti, keliolosuhteet, renkaat, tiestön profiili ja pinta, jne.
Akustonhallintajärjestelmän (BMS) toimittaja on REAPsystems. BMS:n tehtävinä ovat syväpurkautumisen esto, latauksen hallinta, ylilatautumisen esto, kennojen välinen jännitteiden tasaus, lämpötilan hallinta sekä tiedon kerääminen ja välitys.
Latauslaitteet ovat kiinteästi asennettuina autoon. Latauskaapelina toimii tavallinen ulkokäyttöön hyväksytty kumipintainen, riittävällä virrankestolla varustettu 230 V jatkokaapeli, joka toimitetaan auton mukana. eCorollan latauspistokekotelon kansi voidaan sulkea kun latauskaapeli on kytketty, jolla estetään sadeveden ja lumen pääsy latauskoteloon ja latausliitäntään. Latauspistokekotelossa on kaapelin kytkemisen tunnistin, joka estää auton käynnistymisen ja ajon kun latauskaapeli on kytkettynä kiinni autossa.
Akkukennojen ja akkulaatikoiden rakenteelliseen kestävyyteen sekä kiinnityksiin on keskitytty
erityisellä huolella. Rakenteiden suunnittelun ja toteutuksen lähtökohtana on että laatikoiden ja kennojen kiinnitykset kestävät 10 G voiman sekä auton pyörähtämisen katon kautta ympäri.
Pohjolan kylmissä oloissa välttämättömästä matkustamon ja akuston lämmityksestä huolehtii
vesikiertoinen polttonestetoiminen 4,2 kW lämmityslaite, joka toimii halutulla biopolttoaineella, korkeaseosbioetanolilla tai ekodieselillä. Auton alkuperäinen polttoainesäilö on jätetty tätä varten paikoilleen. Akkusähköä ei käytetä lämmitykseen. Latauksen aikana osa sähköstä käytetään talvella akuston lämmittämiseen akkulaatikon pohjassa olevan lämmitysvastuskierukan avulla. Kesän kuumuushuippuja varten eCorollassa on myös erillinen puhaltimella varustettu jäähdytyskenno, jolla voidaan tarvittaessa jäähdyttää akustoa sekä matkustamoa. Kaksoisakuston molemmissa laatikoissa on samanlainen lämpötilanhallintajärjestelmä.
Sähkömoottori on ensimmäisestä eCorollasta tuttu amerikkalainen Azure Dynamics vaihtosähkömoottori, jonka nimellisteho on 15 kW ja huipputeho 47 kW. Myös moottorinohjain on samalta valmistajalta. Moottorissa on jarrutusenergian talteenotto eli moottorijarrutus lataa akkuja. Moottorissa on integroituna alennusvaihde 12:1 sekä tasauspyörästö. Rakenteeseen on lisätty apulaakerein varustetut vetoakselien sovittimet, joilla eri automallien vakiot vetoakselit saadaan kytkettyä tasauspyörästöön. Huippunopeus on n. 100 km/h.
Jarrutehostimen alipaineen lisääminen on toteutettu erillisellä sähkökäyttöisellä alipainepumpulla. Pääakuston jatkuvasti ylläpitolataama 12 V apuakku huolehtii auton oman sähköjärjestelmän toiminnasta kaikissa tilanteissa. ABS- jarrut ja turvatyynyt toimivat omilla alkuperäisillä piireillään itsenäisesti. Ajovaloina käytetään energiaa säästäviä ja kestäviä LED-polttimoita.
eCorollan hallintalaitteet ovat kuljettajalle mahdollisimman yksinkertaiset ja alkuperäisiä vastaavat. Virta kytketään ja auto käynnistetään normaalisti virta-avaimella. Auton ”käynnissä” olon näkee merkkivaloista, paikallaan ollessa mitään ääntä ei kuulu eikä tärinää tunnu, sillä mikään ei silloin pyöri, tuulettimia ja pumppuja lukuun ottamatta. Akuston jäljellä olevan kapasiteetin näkee näytöstä, joka on asennettu mittaritauluun kierroslukumittarin päälle. Vaihdekepin tilalla on kolmiasentoinen vaihteenvalitsin; eteen-vapaa-taakse. Ajo tapahtuu kuten automaattivaihteisella autolla. eCorollassa on ajoneuvokäyttöön virallisesti E-hyväksytty ajonestolaite.
