Tiedätkö miten sähköauton akut toimivat? Volkswagen kertoo

Sähköautot yleistyvät kiihtyvällä tahdilla – myös Suomessa. Monelle sähköauton toimintatapa voi olla epäselvää, joten Volkswagen julkaisi lyhyen esitelmän ID-malliensa sielunelämästä ja akkuteknologiasta.

Volkswagenin ensimmäinen ainoastaan sähköautoksi suunniteltu malli, ID.3, tarjoaa valmistajan mukaan parhaimmillaan jopa 550 kilometrin WLTP-toimintamatkan. Pikalatauksen teho yltää 100 kilowattiin, joten puolessa tunnissa matkaa karttuu 290 kilometriä. Erot ovat suuria esimerkiksi e-Golfiin.

Volkswagen on julkaissut akkuteknologian perusteista kertovan artikkelin, joka valottaa ID.3:n toimintaa.

Sähköauton korkeajänniteakustossa käytetään litium-ioni kennoja, jollaisia käytetään myös esimerkiksi älypuhelimissa ja tableteissa. Yksittäinen kenno on akkujärjestelmän pienin yksittäinen osa ja sen tehtävänä on varastoida ja vapauttaa energiaa.

Yhdessä 24 kennoa muodostaa akkumoduulin. Moduulien määrää säätelemällä saadaan valmistettua erikokoisia akkuja – esimerkiksi ID.3 tulee saataville kolmella eri kokoisella akulla. Luonnollisesti useampi moduuli tarkoittaa suurempaa kapasiteettia ja pidempää toimintamatkaa.

ID.3 tulee saataville korkeintaan kahdellatoista moduulilla. Korkeajänniteakku on todellakin nimensä veroinen, sillä ajoakkujärjestelmässä on kovimmillaan jopa 408 voltin jännitte. Jännite taas säädetään sillä, kuinka monta moduulia kytketään sarjaan ja kuinka monta rinnan.

Energiavirtaa korkeajänniteakun ja sähkömoottorin välillä säädellään erilaisella tehoelektroniikalla,joka myös muuntaa akun tasasähkön sähkömoottorille sopivaksi vaihtosähköksi.

Sähköautossa on korkeajänniteakun lisäksi 12 voltin sähköjärjestelmä, eli autosta löytyy myös polttomoottoriautoista tuttu 12 voltin akku. Tätä järjestelmää ladataan jännitemuuntimen läpi korkeajänniteakulla. Matalajännitejärjestelmää tarvitaan siihen samaan kuin polttomoottoriautoissakin: valot, mukavuustoiminnot, sähköiset ohjausyksiköt ja niin edelleen. Matalajännitejärjestelmän vastuulla on myös korkeajännitejärjestelmän hallinta, eli 12 voltin akkua tarvitaan myös kytkemään korkeajänniteakku kontaktoreilla "kiinni".

Uusi rakenne mahdollistaa sähkövoimalinjan paremman hyödyntämisen

Täyssähköisiä autoja varten suunniteltu MEB-pohjarakenne hyödyntää valmistajan mukaan kaikki sähköisen voimalinjan tarjoamat edut. Sähköauto voidaan käytännössä kehittää akun ympärille, joten kapasiteetista ei tarvitse enää tinkiä puutteellisen akkutilan vuoksi.

Tämä rakentamistapa helpottaa myös muiden komponenttien ja lisälaitteiden sijoittamista autoon. Akun litteän rakenteen puolestaan kerrotaan mahdollistavan yhdessä alustarakenteen kanssa hyvät sisätilat akselien väliin.

Teksti: Eetu Kokkonen Lähde: Volkswagen Kuvituskuvat: Moottorin arkisto