Tietoa litiumioni akuista

Litiumioniakku, eli Li-ion-akku, on laajasti käytössä oleva ja tehokas akkutyyppi. E-go sähköskootterissa käytetään kookkaita, usean kilon painoisia Li-ion-akkuja. Li-ion-akkuja käytetään myös sähkökäyttöisissä työkaluissa ja muissa laitteissa, kuten sähkömoottorilla varustetuissa pölynimureissa, ruohonleikkureissa tai moottorisahoissa.

Li-on akulla ei ole muistiefektejä,  joten sitä voidaan ladata ja purkaa tarpeen mukaan.

Li-on akulla on matala itsepurkautumisnopeus, mutta Huippukone suosittelee lataamaan akun 1-2kk välein jos akkua varastoidaan pitkään.

Maksimi virranantokyvyn merkitys korostuu lähinnä voimakkaasti kiihdytettäessä  tai isommissa mäissä. Yleisesti tasaisessa ajossa 25km/h skootteri vie energiaa noin 400-600w. Pienemmällä nopeudella ajettaessa vielä vähemmän.

Energian kulutus tasaisessa matka-ajossa 25km/h on Fat Scooterilla n: 20-25Wh per kilometri. Vastatuulessa, raskaalla kuormalla tai mäkisessä maastossa kulutus hieman kasvaa.

Tästä voidaan laskea karkeasti kuinka monta kilometriä akulla pääsee:

 Ensin täytyy muuttaa akun sisältämä Ah wattitunneiksi kaavalla 60v x 20ah = 1200wh. Jos kulutus on 20Wh/km, niin  1200wh / 20Wh = 60km. Eli 20wh kulutuksella voita ajaa 1200Wh akulla  60km. Isommalla kuormalla 1200Wh / 25wh = 48km. Myös pakkanen vaikuttaa akun kapasiteettiin ja tippuu n: 20% maksimista.

On olemassa lisävarusteena asennettavia Wh mittareita, joista voi seurata akun todellista kulutusta. Kun akku on ladattu täyteen ja Wh mittari nollataan ennen lähtöä, mittari näyttää paljonko energiaa olet akusta kuluttanut. Jos akkusi koko on 1200wh ja olet ajanut akusta 1050wh ulos, niin tuolloin kannattaa kääntää suunta jo kohti kotia tai olla lähellä laturia Jos käytät Wh mittaria, niin kannattaa kerran ajaa oma akku tyhjäksi jotta saat tietää paljonko akkusi sisältää energiaa juuri nyt. Akun kapasiteettihan pienenee pikkuhiljaa käytössä.

Li-ion -akuilla on suuri energiatiheys,  jolloin pieneen tilaan saadaan suuri energiamäärä. Jos 60v 20ah  Li-Ion akkua verrataan vastaavan tehoiseen lyijyakustoon,  lyijyakkuja tarvitaan 5kpl sarjaan kytkettynä,  jotta saadaan 60v nimellisjännite. Yksi 12v 20ah lyijyakku painaa suurin pirtein saman verran kuin 60v 20ah li-on akku. ( n: 7-8kg ) Li-Ion akuissa painon ja tilansäästö on merkittävä.

Li-on akkujen käyttöikää lyhentää toistuvasti akun ajaminen aivan tyhjäksi saakka. Myös jatkuvasti akun maksimilimiitillä ajaminen lyhentää akun käyttöikää. ( tähän voidaan vaikuttaa tupla-akustolla,  jotka jakavat korkeaa kuormaa toistensa kesken )  Ennen akun pitkäaikaista varastointia olisi hyvä ladata akku täyteen tai ainakin 80% varaustasoon, koska li-on akussa tapahtuu pientä itsepurkautumista. Akkua olisi siksi hyvä ladata varastossa 1-2kk välein.

 Älä varastoi akkua pakkasessa koska se lyhentää akun käyttöikää!

Sähköskootterin akun kesto

Kuinka moneen kilometriin sähköskootterin akku riittää? Voinko ajaa 20-30 kilometriä yhdellä akunlatauksella, vai riittääkö kesto jopa 40-60 km? Sähköskootterin käyttäjälle tämä on tärkeää tietoa ja valmistajat tekevät parhaansa arvioidakseen kantaman täyteen ladatulla akulla.

Käytännössä kantomatka riippuu kuitenkin monesta tekijästä ja tästä syystä on äärimmäisen vaikeaa antaa tarkkaa ja luotettavaa kilometrimäärää. Akun koolla on luonnollisesti suuri merkitys virran varastoinnissa (12Ah tai 20Ah). Akun käytöllä ja iällä on myös merkitystä, kuten myös ajajan painolla, ajoasennolla, ajotavalla ja ajettavalla nopeudella. Viimeisinä, mutta ei vähäisimpinä reitti (ylämäki tai tasainen), tienpinta (maantie tai maasto), tuulen vastus ja jopa renkaan ilmanpaine vaikuttavat akun kestoon.

Näin lataat akun turvallisesti

Akkuja käyttäessä lataus on eniten riskejä sisältävä vaihe. Suurin osa riskeistä liittyy akun lataamiseen ja lataamisen jälkeiseen muutamaan tuntiin.

  • Lataamiseen tulee käyttää vain tuotteelle tarkoitettua laturia.
  • Irrota laite laturista, kun lataus on valmis.
  • Älä käytä laturia, joka on vaurioitunut, toimii epävarmasti tai jonka johto tai liittimet ovat vaurioituneet.
  • Tilassa, jossa laitetta tai akkua ladataan, tulee olla palovaroitin sekä alkusammutuskalustoa. Varmista että varoittimen hälytys kuuluu kiinteistössä!
  • Älä lataa laitetta tai akkua siten, että kotona ei ole ketään.
  • Ladattavan akun tai laitteen lähettyvillä, erityisesti yläpuolella, ei saa olla palokuormaa. Älä lataa akkua hyllyssä tai huonekalun alla. Lataamisen alustan on oltava palamaton.
  • Akun tai laitteen ylikuumentuessa irrota laturin verkkojohto, jos voit tehdä sen turvallisesti.
  • Akkuja ei saa ladata pakkaskelissä. Vaikka akku lämpenee ladattaessa, lataaminen kylmässä vaurioittaa akkua ja lyhentää sen käyttöikää.
 
 
 
Sähköskootterin akku purettuna omasta pakkauksestaan.

Mitä on BMS? 

Akku koostuu yleensä useista kennoista sekä elektronisesta akunhallintajärjestelmästä, eli BMS.stä.

BMS huolehtii akkua ladatessa, että minkään kennorivin jännite ei nouse yli 4.2v tai purkutilanteessa laske alle 3-3,2v. Käytännössä se tarkoittaa , että 60v akussa 3,6v kennoja on laitettu sarjaan 16kpl. Tuolloin täyteen ladatun akun jännite on 16 x 4.2v = 67,2v ja tyhjän akun jännite 16 x 3v = 48v.

BMS huolehtii myös akun purkamisesta sekä latausvirrasta. Jos yhden 3.6v 2500mah kennon maksimi purkuvirta 10ampeeria ja 20ah akussa näitä kennoja on 8kpl rinnan, niin maksimipurkuvirta akusta on tuolloin 8kpl x 10a = 80 ampeeria. Jos akusta otetaan yli 80a virtaa, BMS sulkee akun, ettei se  vahingoitu liian suuresta purkuvirrasta. Samoin jos jonkun kennorivin jännite laskee liian alas, sulkee BMS akun.

Ladatessa BMS hoitaa sarjassa olevien kennorivien balansoinnin. Joskus kennostot voivat joutua syystä tai toisesta epäbalanssiin ja BSM tasoittaa ladatessa kennojen väliset jännite-erot samaan jännitteeseen.

On olemassa kiinteillä arvoilla olevia BMS.siä sekä ohjelmoitavia BMS.siä, joihin voidaan säätää tarvittavat arvot akkupaketin ja kohteen mukaan. Yleisemmin käytössä tehdas valmisteisilla akuilla ovat kiinteillä arvoilla olevat BMS.t.

Yleisesti 60v 20ah akussa on 30a jatkuvaa virtaa kestävä ja 80a hetkellistä virtaa kestävä BMS. Tälläisesta akusta jatkuvaa tehoa voidaan ottaa 60v x 30a = 1800w  ja hetkellistä tehoa 60v x 80 = 4800w. Sähköskotterikäytössä se riittää mainiosti, koska yleensä niiden nimellisteho on 1000w ja hetkellinen huipputeho n:  1500w.

Yhteistyökumppanimme Pekan Sähkökiituri huoltaa ja korjaa sähköskoottereita. Hän myös korjaa viallisia Li-ion akkuja. 

https://www.pekansahkokiituri.fi/