Sähköautot - Nyt!

Protoissa on varmaan koteloinnin läpi johtuva passiivinen jäähdytys. Mutta ! Jäähdyttää ei tarvitse. Eikä aoikeastaan kannatakaan, koska vapautunutta lämpöä käytetään hyödyksi sitten latausprosessissa. Ts. akut jäähtyvät ladattessa. Tällöin latausteho on syytä olla C/3 - C/6. Liian tehokas talatus lämmittää lisää, eikä hyötysuhde pääse paranemaan. Liian hidas lataus taas sallii akuston lämmön karata turhuuksiin johtumalla.

Jos akusto aajetaan aivan loppuun ja ladataan aivan täyteen, on hyötysuhteet näillä alueilla selvästi huonompia. Paras operointialue on 20 ja 80 % vällissä.

Tästä syystä muuten ei akkuja aiota juuri koskaan ladata "täyteen". Vaikutusta on myös akuston sisäiseen hajoamiseen, jos pidetään jännite matalalla.

-Jukka

Akkujen lämpötila ei kasva yllättäen, vaan se on hyvin ennustettavissa oleva prosessi. Joten kyllä se auton ajotietokone ilmoittaa mahdollisesti tulossa olevasta tehorajoituksesta.

Jos auto on kovassa käytössä, vaikka taksiautossa, Ajetaan ladataan ajetaan, vieläpä huipputehokkaalla laturilla, niin ilma jäähdytys voi olla tarpeen. Tosin täytyy huomioida että akusto painaa 200-300 kg, niin siitä voi laskea paljonko siitä pitää vapautua energiaa, jos halutaan tiputtaa akuston lämpötilaa vaikka 20 astetta celsiusta.

-Sky-

Jukka:
…Mutta ! Jäähdyttää ei tarvitse. Eikä aoikeastaan kannatakaan, koska vapautunutta lämpöä käytetään hyödyksi sitten latausprosessissa. Ts. akut jäähtyvät ladattessa. Tällöin latausteho on syytä olla C/3 - C/6. Liian tehokas talatus lämmittää lisää, eikä hyötysuhde pääse paranemaan. Liian hidas lataus taas sallii akuston lämmön karata turhuuksiin johtumalla. "
***

Onko todella näin, että lataus viilentää kennoja ?!
Millaisia mittaustuloksia on saatu?

Mutta.. entä jos täydestä akkupaketista ottaa helteisenä kesäpäivänä sen 15-22kw jatkuvaa tehoa satasen alueella "täydestä tyhjäksi", niin mitenkä liian hyvin eristetyssä kotelossa pystytään pitämään kennolämpötila suotuisessa +30C. tilassa, kun lämpöä luovuttavia pintoja ei taida olla muuta kuin kennon napa virtasiltoineen…

(Virtasiltoihin lisää lämpöä luovuttavaa pinta-alaa?)

Puuttuuko tehonrajoitus peliin estäen ylikuumentumisen "moottoritie-ajossa",onko muita vaihtoehtoja?

Entä onko aivan mahdoton ajatusleikki, jos kennot olisivat sähköä johtamattomassa nesteessä osittain/ täysin, joka takaisi sen, että kennolämpötila olisi aina ideaalinen pitkän iän takaamiseksi?
(Liikalämpö "syö elinikää")

Muita näkökulmia toteutustavoista ?

http://criepi.denken.or.jp/en/e_publication/a1996/96seika29.html

Googlaa lisää, niin pitäis löytyä paljonkin materiaalia aiheesta.

Olaan itse huomattu, että akusto ei jäähdy suljetussa laatikossa yhtä nopeasti, jos ei lataa. Lämpötilan lasku on varsin huomattavaa latauksen aikana.

-Jukka

Täytyypä lukea. Aika erikoinen reaktio on, yhtäkkiä ajattelisi sen menevän juuri toisinpäin lataustapahtumassa. Aihe on mielenkiintoinen sillä jos kennostoa pystyisi käytämään kaiken aikaa mahd. "järkevästi" olisi sillä saavutettavissa pitempi käyttöikä kuin ajattelemattomalla, "monotoimisella" käytöllä. Sähköautoilu ei näköjään sovi niille, jotka kitsastelevat jokaisesta lataus watista, jonka laturi käyttää akustoon. Tulipa tämäkin sivusta huomattua. Tulevan Ev-Corollan ostajille on syytä laatia sähköautoilun aapinen.. taikka ccs:n lisäohjelma, joka analysoi päivittäistä käyttöä ja tarpeen tullen huomauttaisi "rikkeistä" Mp3 äänellä, ennen seuraavaa ajomatkaa.. ;)

"Tulevan Ev-Corollan ostajille on syytä laatia sähköautoilun aapinen.. taikka ccs:n lisäohjelma, joka analysoi päivittäistä käyttöä ja tarpeen tullen huomauttaisi "rikkeistä" Mp3 äänellä, ennen seuraavaa ajomatkaa.. ;)"

Kuka sanoi, ettei olisi jo tulossa :)

Siksihän se systeemi on tehty, että voitisiin savuttaa optimaalinen elinikä akustolle. Jopa siinä tapauksessa, että joudutaan adaptoitumaan käyttäjän omituisuuksiin.

-Jukka

Mainiota :)

Jos muutaman sadan ev erässä on lataussähkön pihistelijä, lienee suuremmassa määrässä jo parikin ?

->Saattaa tulla tilanne, että pääuutis aiheena on sähkön "raju" hinnan nousu ja kansalaisia kehoitetaan tietysti säästämään..

Sähköautoiluun sellainen ei mitenkään sovi, valitettavasti ;)

Sähköähän _EI_ _TARVITSE_ säästää yöllä, koska silloin on ylimääräistä tuotantokapasiteettia.

Akkujen asettaminen nesteeseen voisi periaatteessa olla hyvä idea, mutta kuka haluaa että akustoon tulee 50 kg lisää painoa :D Mutta hyvin suunniteltu akkukotelo voidaan voidaan varustaa tehokkaalla ja älykkäällä ilmajäähdytyksellä. Akuston ohjausjärjestelmälle ei ole mikään ongelma ohjata älykästä ja monitoimista jäähdytys järjestelmää, siten että CPU optimoi jäähdytystarpeen. Jäähdytystarve voidaan optimoida vaikka siten että kuljettaja kommunikoi järjestelmän kanssa ajoon lähtiessä, esim kertomalla ajetaanko pitkä vai lyhyt matka ja järjestelmä tietää mm ulkolämpötilan jne. Järjestelmälle voidaan myös luoda käyttöprofiili, jossa ilmenee käyttäjän auton käyttötapa. Näin ollen järjestelmä tietää että auto esim. seisoo kaikki yöt latauspistokkeessa. Parhaassa tapauksessa se voi käydä jopa hakemassa webistä sää ennusteen, jolloin se tietää että paljonko on pakkasta huomisaamuna ja osaa sen perusteella optimoida latauksen. Tämä on sitten siinä DELUXE mallissa, johon saa laittaa pari tonnia ylimääräistä ;-D

Täytyy todeta vielä lataukseen se, että akku todellakin jäähtyy normaalisti ladatessa, mutta jos akusto on alle tietyn lämpötilan, niin se itseasiassa lämpenee ladatessa. Johtuen siitä että mitä matalampi on akun lämpötila, niin sitä korkeampi on sen impedanssi. Ja tietyssä lämpötilassa tulee vastaan se että akun impedanssi alkaa haitata latausta.

Itse ainakin kuulun niihin sähkön tuhlareihin, hyi minua! :)
Sähköä ei kannata säästää, koska kun sitä säästetään, niin toimittaja nostaa vastaavasti hintaa ylös, että Firman kassavirta pysyy samana mukaanlukien: optiot,bonukset, palkkiot.
Sama ongelma on nyt "täällä" kun paikallinen kaukolämpöyhtiö manaa lämmintä talvea sekä liian pientä energian kulutusta. Nostivat sitten yksikkö hintaa ylös. Eli säästäminen ei kannata, vaikka se tuntuukin järjen vastaiselta.. Näin se vain menee!

Kantavana ideanpoikasena tuossa kennojen laittamisessa nesteeseen oli että se tasaisi ilmaa paremmin eri kennoista/kohdista niitä lämpötilaeroja. ABS muovi on kyllä huono lämmönluovuttaja.. <-Huonot ideat on lupa ampua taivaalta alas,ilman herneitä nenuun, mutta..
Jos kennopaketti on sidottu tiiviisti toisiinsa ja sillä ajetaan
(ilmasto lämpenee+10-15vuotta=? C`) kuumana kesäpäivänä koko energiavaranto motarilla täydestä tyhjään, on varsin ilmeistä että keskellä "pakettia" kennot ovat kuumillaan ja reunimmaiset ovat kylmempiä.. Eikös yhtälö mene niin, että milli voltit pitää saada just tasan muiden kanssa kuin myös lämpötila erot, että saadaan kaikille sama ikääntyminen aikaseksi.

Kun en tiedä teidän ilmajäähdytteisestä kennoboxista mitään, laitan tähän omasta mielestäni kohtuullisen toteutuksen, jossa nähtävästi ohjataan kennojen alle kanaviin ylipainetta ja ylhäältä imetään kuuma ilma pois…

http://www.metricmind.com/ac_honda/main2.htm
Ja tuolta ->Lithium-Ion Battery
-> kuva:7 "This is how the cells will sit inside the box."

Jotain vastaavaa ratkaisua itsekkin hain hahmotelmiini. Isoreikäinen, salmiakki kuviollinen verkko pohjalle on näppärä ratkaisu ilmankiertoon jäähdytyksessä.

Millainen on Corollaan tulossa?

Se ccs lienee jo patentoitu, joten verhoa kenties voisi vähän raottaa sen ympäriltä?

Perusversiossa lienee vain min. kaikki "pakollinen" ja siinä mainitsemassasi Deluxe versiossa on sitten niitä muita Extra Features toimintoja. Siihen linukkaan saa vaikka mitä, mutta mitäs kaikkea siihen maustettuun versioon on otettu mukaan?

Vielä tuosta kennojen ilmiöstä, jäähtyä latauksessa..
Ev-Lunttausvihko on hukassa, joten mitä se tekikään 150/160A kennoa kohti ?
J:"…Tällöin latausteho on syytä olla C/3 - C/6."

Mielenkiinnolla odotan testituloksia nähtäväksi, että kuinka paljon eroa tulee energian kulutukseen vrt. esim: vanha DC Elcat ja uusi AC Corolla ?

Mainittakoon että TS:n LFP30 ah kennolle on tehty yli 4000 tuhatta _TÄYTTÄ_ purku sykliä. Eli aina lataus 4.25 V:iin, jonka jälkeen purku 2.0 V:iin. Kennossa on kapasiteettia tämän jälkeen vielä yli 30 prosenttia. Tälläinen käyttöhän on akun väärinkäyttöä ja se itsessään jo lyhentää akun käyttöikää.

Tämä tarkoittaisi siis sitä että ajaisit corollalla joka päivä 10 vuoden aikana akuston täydestä tyhjäksi. Alussa pääsisit 150 km ja lopussa n. 50 km. Kilometreissä tämä tarkoittaisi jotain 200 ja 300 tkm:n välillä. Todennäköisesti akuston lämpiäminen nopeuttaisi elektrolyytin hajoamista ja emme pääsisi aivan yhtä hyvään tulokseen kuin yhdellä testi akulla. Mutta koska kukaan ei käytä autoa käytännössä siten, että akusto joka päivä ajetaan tyhjäksi ja ladataan täyteen, niin näin ollen akuston pitäisi kestää yli kymmenen vuotta ja kestää yli 4000 sykliä. Tehokas ja hyvin suunniteltu jäähdytys auttaa varmasti _ÄÄRIKÄYTÖSSÄ_.

Tämä on siis saavutettu kiinalaisella tehtaan puhtausasteella ja heidän valmistamillaan elektrolyyteillään. Se kuinka paljon parempaan pystytään länsimaisilla akuilla, jää nähtäväksi.

Itse jäähdytykseen voi todeta että sen voi tehdä monella tavalla ja se ei välttämättä ole ihan niin kriittinen asia eliniän suhteen, johtuen mm. nerokkaasta CCS järjestelmästä. Tarkoin siis sitä, että akuille voitaneen antaa jonkinmoinen lämmönvaihtelu marginaali, kun oletettu elinikä on erittäin hyvä ja järjestelmä pystyy kompensoimaan syntyneitä eroja. Akusto myös jossain määrin tasaa itse lämpötilaansa, koska lämpimän akun impedanssi on erittäin pieni, jolloin akun itse lämpeneminen hidastuu, kun tietty lämpötila saavutetaan. Mutta akusto kuin akusto kestää sen että se puretaan yhden C:een virralla tyhjäksi. Tällöin on kuitenkin tärkeää että akusto pääse jäähtymään, eikä se että onko joku kenno viisi astetta lämpimämpi koin joku toinen. Tämä siis pitää huolen siitä että akuston keskilämpötila on 40 astetta eikä esim. 60 astetta. Sopivaan lämpövaihtelu marginaaliin päästään esim. tekemällä akkupaketti siten, että siihen jätetään tiettyihin kohtiin akkupakettia sopivat raot ilman kierroille. Tämä siis ihan basic konstina.

Korjauksena että 4000 tuhatta on aika vietävästi syklejä :-P. Eli piti kirjoittaman 4000 täyttä purku sykliä.

Oliko tuo 30% kapasta jäljellä laskettu alkuperäisestä syklistä nro 1 vai nimilaatasta ? Tuo kennohan ei koskaan antanut muistaakseni 30 Ah vaan lähemmäs 23-24Ah uutena (tarkoituksella valittu surkea yksilö Worst Case-määrittelyyn.)

LiFePO4-kemialla voidaan saavuttaa jopa 10 000 sykiä ja jäljellä on 60%. A123 on tehnyt tällasia testejä ja heidän sivuiltaan löytyy jostain noita testidatoja. Tämä räjäyttäisi jo pankin, koska akusto eläisi pidempään kuin auton kori :)

-Jukka

FEVTin CCS patentti:
http://v3.espacenet.com/textdoc?DB=EPODOC&IDX=WO2007128876&F=0&QPN=WO2007128876

-Jukka

Vaikuttaa hyvältä ratkaisulta kyseinen patentti..

Perustuuko A123:n teknologia juuri rautafosfaattiin? Heidän sivut mainitsevat vain tuotemerkkinsä Nanophosphate ('nanofosfaatti').

Olisiko tämä A123:n teknologia se, jota käytettäisiin Sähköautot-Nyt-projektissa?

- Aki L

A123 tekee LiFePO4 kemialla pääosin, mutta on heillä ollut muitakin elektrodeimateriaaleja.

Akkuteknikkaa pitää miettiä monitahoisesti autoissa, koska nämä ihka uudet jutut on aina vähän hankalia ennustaa. Miten ne oikeesti elää jne.

Tiedetään, että jännitteellä ja lämpötilalla on merkitystä akkujen elinikään. Niitä manipuloimalla saadaan vaikutettua positiivisella tavalla elinkaareen. LiFePO4 on niin uusi juttu, että testituloksia esim lämpötilan vaikutuksesta pidemmän elinkaaren aikana ei vielä ole.

Jotain voidaan aina arvella ja ottaa vaistolla näitä asioita… mutta tieteellistä tutkimusta tarvitaan aina tonneittain ennen kunnollisia järjestelmiä.

Osa autoista tehdään joko LiNiCoO2 tai LiMn2O4 tai LiFePO4 kemioilla. Jokaisella on omat juttunsa, minkä vuoksi ne on parempia kuin toiset.

-Jukka

LiFePO4 kemia ei kuitenkaan ole niin ronkeli lämpötilalle kuin normaalit litiumakut, ja sen kuormitettavuus on todella hyvä. (70 A yhdestä parista)

Lisäksi se on turvallisempi, koska siinä ei tapahdu samanlaista lämpötilan karkaamista kuin perinteisissä litiumakuissa, jonka takia näitä läppäreiden kennoja on syttynyt tuleen. Huonona puolena on kuitenkin että sen energiatiheys on selvästi heikompi, eli akkuja tarvitaan lisää ja ne painavat ja maksavat enemmän.