Elektromos robogó akkumulátor tapasztalataim

Tartozom annyival magamnak, hogy nem hagyok elvarratlan szálakat és leírom a pillanatnyi helyzetemet az elektromos robogót illetően. Tavaly novemberének végétől elkezdtem kerékpárral bejárni az irodába, amely annyira megtetszett, hogy a mai napig azzal járok és nem tervezem, hogy visszaállok a motorra. A használaton kívüliség miatt sajnos teljesen megadták magukat az akkuk, már nem is tölthetők (11.400 km-nél raktam le a motort). Mivel korábban baleset miatt vettem egy ugyanilyen, de működésképtelen robogót (a kettőből lett egy jó), amelynek a 2008-as akku garnitúrájában csak 600 km volt, ezért most ez az "új" garnitúra van benne, meleg időben még kb. 30 km-t bír. A motort időnként még használom, de sajnálom, hogy ilyen sorsra jutott, ezért gondolkozom rajta, hogy eladom valakinek, aki naponta tudná használni.

THE END.

A motor gyári adatai szerint a hatótávolság 100 km, 30 km/h sebességnél. Ezzel az adattal nemigen lehet semmit sem kezdeni, ha a körúton megpróbálkoznék a 30-as mutatvánnyal, akkor nagyon rövid idő alatt vagy leszorítanának (sáv szélén pilickáznék) vagy megvernének (sáv közepén mennék a leszorítást megelőzendő).

Mivel én télen-nyáron használom a motort bejárásra, ezért számomra a effektív hatótávolság a télit jelenti, amikor az akkuk kapacitása a mínuszokban akár felére is csökkenhet. Az első télen mért max. hatótávolság -4 C fokban 35 km, két részletben, sofőrnek melegedés közbeiktatva. Szóval én ezt veszem alapul, mint tényleges újkori hatótávolság. Aki nem motorozik télen, annál sokkal szerencsésebb a helyzet bár a téli üzemen kívüli állás is meg tudja viselni az akkumulátorokat - még akkor is, ha jó gondjukat viseli gazdájuk.

A második télen a hatótávolság annyira lecsökkent, hogy már az irodába alig akart behozni a gép (~12 km), az utolsó szakaszon az elektronika lekorlátozott 30 km/h sebességre. Sürgősen elkezdtem megoldást keresni, mert az látszott, hogy így nem fogja kibírni a telet.

Angol nyelvű oldalakon találkoztam először a cell balancing vagy cell equilizing kifejezéssel, ami cellakiegyenlítésnek fordítható le (ezek voltak azok az oldalak: http://www.evdl.org/pages/hartcharge.html, http://energy.ece.illinois.edu/balog/images/intelec02.pdf, http://www.lifelinebatteries.com/manual.pdf). A jelenség a következő:

Egy 12V-os ólomakku 6 db 2V-os cellából áll (ez a valóságban 1-2 tized volttal több cellánként), amelyek sorba vannak kötve. A motorban ugyancsak sorba van kötve 5 db 12V-os akku, ez 30 db 2V-os cella sorban. Az egyes celláknak nem egyforma a belső ellenállása, ezért a teljes akkupakk (60V) töltése során lesz olyan cella, amely nem lesz teljesen feltöltve. Az automata töltő a teljes akku blokkot figyeli és lekapcsol, amikor annak feszültsége elérte a megadott értéket. Ezt a problémát úgy hidalják át, hogy egy ún. ellenőrzött túltöltést alkalmaznak, ami feltölti az alultöltött cellákat és kicsit túltölti a normális cellákat. 

Én az alábbi praktikus megoldást találtam erre: vásároltam 5 db 16V/5A-es laptop tápegységet (innen: http://elektroexpressz.hu/spd/unas_270035/EAP2509_halozati_adapter_16V5A), mindegyik akkunak kivezettem a 12V-os plusz és mínusz kivezetését és rátettem egy 10 pólusú csatlakozót az egyszerű kezelhetőség végett.

FONTOS! 16V-tal tölteni 12V-os ólomakkukat nem rendeltetésszerű használat, könnyen tönkre lehet vele tenni az akkumulátort, HA nem figyel az ember a részletekre. 

és a részletek:

1. CSAK HIDEG IDŐBEN HASZNÁLOM EZT A MÓDSZERT, AMI 10C ALATTI HŐMÉRSÉKLETET JELENT.
2. ELŐSZÖR FELTÖLTÖM TELJESEN AZ AKKUKAT A GYÁRI 60V-OS TÖLTŐVEL ÉS CSAK AZUTÁN CSATLAKOZTATOM A 16V-OS TÁPEGYSÉGEKET.
3. ESTE SZOKTAM RÁKÖTNI A 16V-OS TÁPOKAT A TELJESEN FELTÖLTÖTT AKKUKRA ÉS RAJTA HAGYOM REGGELIG. 
4. EGY HÉTEN HIDEGTŐL FÜGGŐEN 1-2 VAGY KEVESEBB ALKALOMMAL VÉGZEK ILYEN JELLEGŰ CELLAKIEGYENLÍTÉST/SZULFÁTMENTESÍTÉST. CSAK AKKOR ALKALMAZOM, AMIKOR ÉRZEM, HOGY SZÜKSÉG VAN RÁ.

Tájékoztatásul közlöm, hogy 12V-os áganként az akkuk a töltés kezdetekor először 2-3A-t, majd reggelre 0,3-0,5A-t vesznek fel. Reggelre az akkuk feszültsége eléri a 16V-ot, amely a tápok levétele után lecsökken.

A fenti módszer után az akkumulátorok sokáig frissek maradnak, tavaly januárban pl. megfigyeltem, hogy azok az akkuk, amik már az irodáig is alig bírtak behozni, óvatos gázzal oda-vissza megjárták az utat töltés nélkül (24 km), tehát megkétszereződött a hatótávolság.

További adalék a cellakiegyenlítés mellé, hogy akkumulátoros cégek által gyakran használatos szulfátmentesítéses trükk az, hogy magasabb feszültséggel (15-20V vagy akár több, ha szükséges) de áramkorláttal (a töltőáram az akku kapacitásának max. 2%-a) töltenek hosszasan (akár napokig) egy akkut, amelyben ennek hatására a lerakódott ólom-szulfát vegyileg feloldódik a lemezekről.

Az én motoromon újkorától kezdve rajta van 5 db ilyen akku aktivátor (http://www.panelectron.hu/akku_aktivator.html), jó termék, az autók kapcsán régről ismerem, de nekem sajnos a fenti módszer nélkül már nem bírták volna az akkuk a téli üzemet (a sorbakötött cellák kiegyenlítésével nem tudnak mit kezdeni).

Szóval mindezek fényében azt kell hogy mondjam, hogy a teljes évben történő elektromos robogózás csak azoknak érheti meg, akiknek max. 15 km-t kell megtenniük feltöltés nélkül és akik hajlandóak hasonló trükköket elkövetni, mint a fent leírtak. Nálam az akkuk kapacitása a harmadára csökkent, de még így is behoz a gép ilyen kis távra, de ha 20 km-ről járnék be, akkor már valószínűleg borulna az egyenleg.

Arra a kérdésre, hogy mi lenne, ha csak szezonban (tavasztól őszig) használnám a robogót nem tudok egyértelmű választ adni, valószínűsítem, hogy úgy jobb lenne a helyzet (nyáron a 30-35C fokban oda-vissza bírta az irodai távot feltöltés nélkül), de nem szabad elfelejteni, hogy nemcsak a töltési ciklusok száma, hanem az akku életkora is befolyásolja a kapacitását (ha télen áll az akku, akkor is öregszik, szulfátosodik).

2009 őszén sikerült használtan megvásárolnom az alábbi elektromos robogót. 

Főbb gyári műszaki paraméterek:

• Tipus: E-FUN-D
• motor névleges teljesítménye: 3000 W
• motor nyomaték: 150 Nm / 80A 120 Nm / 60A
• végsebesség: 80 km/h (tényleg annyi)
• mászósebesség 25%-os emelkedőn: 30 km/h
• hatótávolság: 120 km(30km/h); 100 km(60km/h);
• motor típus: BLDC (kefe nélküli egyenáramú dobmotor)
• dob motor max. hatásfoka: 94%
• hajtásátvitel: direkt hajtás (60 V-os HUB motor)
• akkumulátor: BB - zárt rendszerű ólomakkumulátor, 5 db x 12 V - 50 Ah
• töltési idő: használattól függően 6 - 8 óra
• áramfelvétel 30 km/h-nál: 8-10 A
• tárcsafékek elöl és hátul
• hidraulikus lengéscsillapítók
• szín: piros
• terhelhetőség: 120 kg
• gumiabroncs mérete: 13" x 4.0
• nettó súly: 95 kg
• akkuk súlya: 5 x 16.5 kg
• mérete (mm): 2000 h x 690 sz x 1210 m
• hatótávolság: 100 km egy feltöltéssel max. 30 km/h sebességnél

A motort a munkahelyemre való bejáráshoz vettem az éppen aktuális benzines robogóm kiváltására. Az alábbi célokat szándékoztam megvalósítani:

1. A mindennapi bejárás költségének a csökkentése
2. A bejáráshoz használt jármű karbantartási és szervizköltségeinek a csökkentése
3. Környezetbarát közlekedés használata

Otthontól az irodáig 12 km a táv, amelyet oda-vissza, télen-nyáron motorral teszek meg, az egyetlen kivétel az a néhány nap, ami alatt a hókotrók eltakarítják a havat az útvonalamról. Ez a táv teljes évre kivetítve ~5800 km. A korábbi benzines robogóm 4L/100km-es fogyasztásával számolva ez 232L benzin évente. A vásárlás idejekor még 300Ft/L alatt volt a benzin ára (mostanra több, mint 30%-ot emelkedett), ezért akkor ~70.000 Ft volt az éves benzinköltségem a bejárásra. Az elektromos robogóm bemért energiafogyasztása ~6 kWh / 100 km-re jött ki, amely az éves távomon összesen 348 kWh-ás fogyasztást jelentett. Az akkori 35 Ft / kWh-ás villamos energia árral beszorozva ez 12.200 Ft évente (az áram díja is emelkedett közben ~30%-ot). Ez évi ~57.800 Ft megtakarítást jelent. Mivel a motor akkumulátorainak a cseréje ~150.000 Ft lesz, ezért ahhoz, hogy "nullán" legyek ~3 évig kell tudnom használni a gyári akku csomagot, ami összesen 17.400 Km-t jelent. A fenti összefüggés mostani benzin (400 Ft/L) és villamos energia (45 Ft/kWh) árakon két év alatti "megtérülést" eredményez, vagyis 11.600 km-t, ennek a távnak már a közelében vagyok.

Ennél a menettávolságnál lennék gyakorlatilag nullán, de nekem mégis ez a kitűzött cél, hiszen a fenti kalkuláció nem tartalmazta a benzinrobogó rendszeres és alkalmi karbantartási és szervizköltségeit illetve a morális ön-vállveregetést a füstmentes közlekedés megvalósításáért.

Azt valószínűleg sokan nem tudják, hogy állítólag egy benzines robogó motorja 2500 alkatrészből áll, míg egy elektromos robogó összesen 250-ből. Nincs rajta, ami elromoljon és ezt meg tudom erősíteni az eddigi tapasztalataim alapján. Persze vásárlás után első dolgom volt, hogy szilikonnal kikentem (vízhatlanítottam) az összes kábelcsatlakozást és a motorvezérlőt, mert féltem a beázástól.

Jelenleg a kilóméter óra 10.800 Km-nél áll, az akkuk még jók, bár a hideg miatt a hatótáv már a nyárinak a felére csökkent. Annyit elárulhatok, hogy az akkumulátorok már az elmúlt telet sem bírták volna ki és megadták volna magukat ~5000 km megtétele után. Kétségbeesésemben el kezdtem olvasgatni az interneten fellelhető angol nyelvű szakirodalmat akkumulátor témában, mivel nem szerettem volna az index fórumain elégedetlenül beírogató e-robogó tulajdonosok közé kerülni.

Kitaláltam magamnak egy egyszerű módszert és ennek köszönhetően az akkuk átvészelték az elmúlt telet s csak remélni tudom, hogy az ideit is sikerül leküzdeniük.

Ezt az információt szeretném közkinccsé tenni a jelenlegi vagy leendő elektromos kerékpár/robogó tulajdonosok körében, ez ennek a blognak a célja. Úgy érzem, hogy az akkuk ilyen jellegű karbantartásáról szóló anyag hiánypótló, én legalábbis nem tudok róla, hogy létezne internetes oldal, amely hasonló témában írt volna összefoglaló jelleggel. Rá kellett időközben arra is jönnöm, hogy a hozzáértő kereskedő cégek legtöbbször tisztában vannak a sorbakötött ólomakkumulátorok cellakiegyenlítésének vagy szulfátmentesítésének fontosságával, de kereskedelmi (és garanciális!) okok miatt ezt az információt mégsem osztják meg a vásárlókkal.

A következő bejegyzésemben magáról a módszerről fogok részletesen írni.