Mukava kesäkeli innoitti Sisilisko-kuskin ajamaan tänään lähiseudulla pidemmän lenkin. Samalla tuli kokeiltua kuinka pitkän matkan Sisilisko Sharp sähköskootteri 60V 40Ah LiFePO4-akuilla kulkee yhdellä latauksella. Mittariin kertyi 65 km yhdellä latauksella. Suurin osa matkasta mentiin “kaasu” pohjassa akkuja säästelemättä.

Ajon jälkeen seuraava akkujen lataus vei 2,7 kWh sähköä (laturin virrankulutus sähkönkulutusmittarin perusteella). Eli tämän ajon perusteella kyseinen Sisilisko vie energiaa (sisältäen laturin hävikin) noin 4 kWh / 100 km eli noin 0,50 euroa / 100 km.

Jaa Facebookissa

Tässä artikkelissa kerromme miten vaihdoimme akut Sisilisko-sähköskootteriin. Asiansa osaavan asentajan toimesta itse akkujen vaihto oli nopea toimenpide, isoimman osan vaihtotyöstä veivät katteiden irroitus ja asennus.

Kevyemmät LiFePO4-akut

Vaihdoimme Sisilisko Sharp mallin alkuperäiset Greensaver lyijygeeliakut kevyempiin Herewin LiFePO4-akkuihin. Mopon paino oli alkuperäisillä lyijygeeliakuilla noin 135 kg josta akkujen osuus on noin 50 kg. LiFePO4-akut painavat vain noin puolet lyijygeeliakkujen painosta eli noin 25 kg. Kevyempi mopo on helpompi käsitellä ja suorityskykykin paranee. Vanhat akut olivat menettäneet hieman tehoaan minkä huomasi varsinkin kiihdyttäessä jolloin jännittemittarin lukema putosi voimakkaasti.

Uusia Herewin LiFePO4-akkuja oli kaksi 60V 20 Ah akkua eli rinnakkain kytkettynä saamme saman kapasiteetin 40 Ah kuin vanhoissa sarjaankytketyissä 5 x 12V 40Ah Greensaver lyijygeeliakuissa. Täyteen ladattuna Herewin LiFePO4-akkujen kennojen yläjännite on valmistajan mukaan 3,65V eli yhteensä 20 kennoa sarjassa tuottaa täyteen ladattuna 73V jännitteen. BMS balansoi akkuja 100 mA virralla. Nimellisjännite LiFePO4-kennoilla on 3,3V (eli 20 kennoa = 66V) johon jännitteeseen kennot asettuvat jo vähäisen alle 1% purun jälkeen.

Kennon minimialajännite (jonka jälkeen BMS katkaisee akkujen purkautumisen) on valmistajan mukaan 2,0V eli koko akkupaketille 40V. Näin alhaiseen jännitteeseen ei akkujen käytännössä pitäisi mennä sillä MTL-moottoriohjain katkaisee virran Sisilisko-sähköskoottereissa 53V (lyijygeeliohjain) tai 57V (LiFePO4-ohjain) alajännitteessä. Yleismittarilla mittasimme LiFePO4-akkujen jännitteen: molemmissa jännite oli 66V eli akut olivat pitäneet erittäin hyvin jännittensä pitkänkin yli vuoden varastoinnin ajan. Hyvä akkujen varaus varastoinnin jälkeen todettiin myös ensimmäisen latauksen jälkeen: pienen noin 1 km ajon jälkeen ensimmäisellä latauksella akkuihin meni virtaa vain noin 0,2 kWh eli akut olivat pitäneet lähes täyden varauksen. (Myöhemmin ensimmäisen pidemmän noin 30 km testilenkin jälkeen, akkuihin meni normaali noin o,4-o,5 kWh per 10 km matka).

Akkujen vaihtotyö eteni seuraavassa järjestyksessä

1. Penkin alla oleva päävirtakytkin asetettiin 0-asentoon (off).

2. Penkkikotelo irroitettiin (neljä ruuvia).
3. Metalliset astinlaudat ja sivualahelmat otettiin pois (kiinnitys ruuveilla ja klipseillä).
4. Penkin ympärillä oleva iso kate ja muoviset astinlaudat irroitettiin yhdessä osassa (kiinnitys ruuveilla ja muoviulokkeilla).
5. Nyt akut olivat näkyvissä, akkujen pidikkeet irroitettiin (lattatangot).
6. Moottoriohjaimen ohjausvirtajohto irroitettiin (muoviliitin).
7. Akkujen liitoksista poistettiin pihdeillä vahasuoja ja liitokset avattiin ruuvimeisselillä.

8. Vanhat akut (5 kpl 12V 40Ah lyijygeeliakkuja) nostettiin pois moposta.
9. Uudet LiFePO4-akut (2 kpl 60V 20Ah) asetettiin koteloon ja tilkittiin kumipaloilla tiivisti, että akut eivät pääse liikkumaan. Akkunapojen aukot tiivistettiin että kosteus ei pääse sisään.
10. Akut kytkettiin toisiinsa muoviliittimillä ja moottorin virtajohtoihin akkujen johdot puristettiin Abiko-jatkoliittimillä.
11. Liitokset suojattiin vielä sähköteipillä ja johdot aseteltiin sopiviin paikkoihin sähköteipillä.

12. Kytkettiin moottoriohjaimen liitin takaisin ja varmistettiin liitokset.
13. Päävirtakytkin päälle ja virrat päälle avaimesta: sähköskootterin jännitemittari näytti täyttä lukemaa ja mopon ollessa seisontatuella (takapyörä ilmassa) moottori pyöritti takapyörää mallikkaasti. Kykentä toimii!
14. Päävirta pois päältä katteiden kasauksen ajaksi ja katteet takaisin mopoon.

15. Virrat päälle ja koeajo vielä lopuksi varmistukseksi, että kaikki toimii ok!

Vanhat akut

Mittasimme myös vanhojen lyijygeeliakkujen jännitteet. Kaikki akut olivat jännitteen puolesta kunnossa eli yksittäsen akun jännite oli noin 13,2V. Täyteen ladattuna tästä tulee 5 kpl sarjassa yhteensä noin 66V minkä saimme myös aiemmin mittaamalla jännitteen latauspistokkeesta ennen mopon purkua. Greensaver lyijygeeliakku on speksiltään 12V 27Ah 2h eli 2 tunnin purkuajalla kapasiteetti on 27Ah mikä vastaa yleisemmin ilmoitettua 10 tunnin purkuajan 38Ah kapasiteettia. Ajatuksena on, että vanhat akut lataillaan erikseen ja palautetaan täyteen käyttökuntoon.

Asiantuntemusta tarvitaan

Akkujen vaihto kesti kahvitaukoinen pari tuntia. Isoin osa ajasta kului katteiden irroitukseen ja takaisin asennukseen. Katteiden purku ja kiinnitys onnistunee mopon omistajalta, mutta akkujen vaihtoa ei kannata tehdä itse jos ei ole kokemusta sähköasennuksista. Vaikka nimellisjännite onkin vain 60V, saa tuollakin jännitteellä vahinkoja aikaiseksi, ainakin rikkinäisen sulakkeen tai moottoriohjaimen jos asentaakin vahingossa esimerkkimme kaksi 60V akkua sarjaan eikä rinnakkain.

Esimerkkimme Sisilisko-sähköskootterin akkutyyppi vaihtui kun vanhat lyijygeeliakut korvattiin LiFePO4-akuilla. Tämä ei ole Sisilisko-sähköskoottereille ongelma koska nimellisjännite pysyi samana ja LiFePO4-akkujen ylä- ja alarajan valvonnan hoitaa joka tapauksessa akkujen BMS-piiri. Myös lyijygeeliakkujen laturi toimii LiFePO4-akkujen kanssa: lyijygeeliakkulaturi lataa ensin isommalla virralla ja akkujen jännitteen noustessa lähelle 73V ylärajaa, virta putoaa ylläpitovirraksi joka on murto-osa normaali 5A latausvirrasta. Toisinpäin eli lyijygeeliakkujen lataamista LiFePO4-laturilla ei voi tehdä koska LiFePO4-laturi ei pudota latausvirtaa akkujen jännitteen noustessa mikä pitäisi tehdä nimenomaan lyijygeeliakuille jotta nämä eivät kuumene liikaa.

Mukavaa ajoa uusilla akuilla!

Sisilisko Sharp kuskimme on tyytyväinen akkujen vaihtoon: mopo keveni 25 kg joten kiihtyvyys parani ja skootteria on helpompi käsitellä.

Jaa Facebookissa

Sähköskootteritestin on tehnyt Erkki Tuominen, AV-Tech Finland Oy. Sisilisko Electric Vehicles Oy ei ole osallistunut testin tekoon eikä tulosten analysointiin. Kiitos Erkille mielenkiintoisesta testistä! Takaisin sivulle “Sähköskootterit testissä”

Vuodessa yli 5000 kilometriä Cemoto Sprinter sähköskootterilla Toukokuu vaihtui kesäkuuhun ja Cemoto Sprinterin matkamittarin tuhansia kilometrejä osoittava numero pyörähti taas osoittamaan uutta lukemaa: 5000 km. Oli aika tehdä testilenkki ja katsoa mitä vaikutusta nyt jo ajetulla matkalla ja yhden talven säilytyksellä on ollut akustoon.

Sähköskootterin taloudellisuus

Sähköskootterin taloudellisuutta voi arvioida eri tavoin. Hankintahinnan vertailu bensamoposkootteriin on selkeää, mutta siinäkin on syytä muistaa vertailla ominaisuuksiltaan saman tasoisia ajoneuvoja. Ajoneuvojen käyttökulujen vertailu ei olekaan niin yksinkertaista.

Yksi tapa käyttökulujen vertailuun on verrata erikseen ajoneuvojen energiakuluja ja huoltojen kustannuksia. Bensaskootterin huollot öljynvaihtoineen ja variaattorihuoltoineen ovat melko kalliita sähköskootteriin verrattuna, jossa ei moottorin ja voimansiirron huoltoja tarvita. Mutta toisaalta sähköskootterin uudet akut ovat kuluerä jota bensaskootterille ei kerry. Sähköskootterin energiankulutus rahassa mitattuna on taas kiistatta vain murto-osa bensaskootteriin verrattuna: sähköskootteri kuluttaa 4-5 kWh/100 km eli n. 0,50 euroa, bensaskootteri kuluttaa puolestaan 3-4 litraa/100 km eli n. 5 euroa. Sisiliskon Ekolaskurilla voi vertailla sähköskootterin ja bensaskootterin kaikkia kustannuksia.

Akuston merkitys sähköskootterin käyttökuluihin

Tässä artikkelissa arvioimme kuinka pitkän kokonaisajomatkan sähkömoposkootterin akuston tulee kestää, että sähkömoposkootteri on kilpailukykyinen bensamoposkootteriin verrattuna. Huoltokuluja ei tässä artikkelissa huomioida lainkaan ja sähköskootterin akkujen vaihto lasketaan sähköskootterin energiakuluksi. Huoltojen jättäminen pois kustannusvertailusta suosii selvästi bensaskootteria, mutta laskennan yksinkertaistamiseksi näin kuitenkin tehtiin tämän artikkelin laskennassa. Kun sähkö- ja bensamoposkoottereiden käyttökuluja vertaillaan tällä tavalla, on sähkömoposkootterin akuston keston, vaihtoakuston hinnan sekä sähköenergian kulutuksen oltava kilpailukykyiset verrattuna bensamoposkootterin bensiinin kulutukseen.

Jos Cemoto Sprinterin uusi lyijygeeliakusto maksaa noin 400 euroa, voi tällä rahalla ostaa 98E bensiiniä 1,65:n euron litrahinnalla 242 litraa. Keskiverto moposkootteri kuluttaa mainospuheista huolimatta n. 4 litraa/100 km. Kaavalla (242 l / 4 l) * 100 km = 6050 km saadaan matka jonka bensaskootterilla voi ajaa sähköskootterin akkujen hinnalla. Lisäksi tulee lisätä tälle matkalle vielä sähköskootterin käyttökuluksi energiankulutus n. 5 kWh/100 km sähkönhinnalla 0,12 eur/kWh eli 5 kWh * 0,12 eur/kWh * 6050 km / 100 km = 36 euroa. Tällä 36 eurolla pääse bensasmoposkootterilla vain reilun 500 km matkan. Näitten laskutoimitusten päätelminä saamme arvion, että mikäli sähkömoposkootterin akusto kestää n. 6600 km matkan, on akuston hinta + sähköskootterin energiankulutus yhtä suuri kuin bensamopon polttoaineenkulutus. Toisin sanoen, jos sähkömoposkootterin hankintahinta on 2400 euroa ja bensamoposkootterin 2000 euroa, 400 euron hintaero (sama kuin akuston hinta) kuolettuu sähköskootterin pienemmällä energiankulutuksella kun sähköskootterilla on ajettu noin 6600 km. Ja tässä arviossa ei siis ole huomioitu bensamoposkootterin kalliimpia huoltokuluja.

Lyijygeeliakuston kapasiteetin testaus

Cemoto Sprinterin akuston kapasitetti tutkittiin ajamalla sama 54 km:n mittainen testilenkki kuin viime vuonna. Tänä kesänä taukoja tuli pidettyä hieman enemmän, mutta akkua ei tietysti välissä nytkään ladattu. Kauniina kesäpäivänä oli mukavä käydä tervehtimässä tuttuja ja usein vieraillessa vierähti useampikin tunti. Nämä kaksi testilenkkiä eivät ole siis tämän seikan suhteen keskenään täysin vertailukelpoiset. Lisäksi vuoden 2010 testilenkillä oli testikuljettaja melko varovainen akkujen ylipurkautumisen suhteen ja yleismittari näytti varaustilan parilla voltilla alakanttiin.

Tällä kertaa, kun jännitedata oli täsmällistä ja viimevuoden 54 km:n lenkki ajettu, näytti lyijygeeliakuston avoin jännite vielä reilua 49:ää volttia. Alarajana yleisesti pidetään 42 volttia eli 1,75V / kenno. Päätin siis jatkaa matkaa ja noin 20 km tästä eteenpäin eli 74 km:n jälkeen toimi Cemoton kontrollerin alijännitesuoja katkaisten syötön moottorille tasan 42:n voltin kohdalla. Cemoto Sprinterin oma jännitemittari alkoi pudota 48:n voltin kohdalla. 45 volttia oli mittarin puolivälissä ja 42 volttia mittarin näyttäessä tyhjää. Cemoton mittari on siis hyvin kalibroitu ja toimii oikein.

6600:n kilometrin rajapyykin (eli akuston vaadittu minimikesto bensaskootteriin verrattuna) jo häämöttäessä voikin testikuljettaja hymyillä tyytyväisenä, sillä testilenkki osoittaa, että tähän astisella reilun 5000:n kilometrin käytöllä ei ole ollut akuston kapasiteettiin juuri vaikutusta. Mikäli katastrofeja ei tapahdu voidaan tähänastisen näytön perusteella olettaa akkujen valmistajan lupaaman 300:n lataussyklin täyttyvän ongelmitta. 300 lataussykliä tarkoittaa normaalilla ajolla noin 15000:tta kilometriä. Tällä matkalla sähköajoneuvo korvaa bensiiniä noin tuhannen euron arvosta ja CO2-päästöjä 1,4:n tonnin verran. Lyijyakut ovat 100% kierrätettäviä.

Omalta kohdaltani voin kertoa tähänastisesta reilun 5000 km:n testijaksosta pelkkää positiivista. Katsotaan riittääkö kärsivällisyys ajamaan akusto käyttöikänsä loppuun, LiFePO4-akusto on melko kutkutteleva ajatus keveytensä suhteen. Toisaalta lyijyakkujenkaan suorituskyvystä ei ole tähän astisen kokemuksen perusteella pahaa sanottavaa.

Testikuljettaja, mittaukset ja alkuperäinen teksti: Erkki Tuominen, www.voltit.fi
Lisäksi kappaleissa “Sähköskootterin taloudellisuus” ja “Akuston merkitys sähköskootterin käyttökuluihin” kirjoittana: Jaakko Tötterström, www.sisilisko.net

© 2011 AV-Tech Finland Oy ja Sisilisko Electric Vehicles Oy

Takaisin sivulle “Sähköskootterit testissä”

Jaa Facebookissa

Sähköskootteritestin on tehnyt Erkki Tuominen, AV-Tech Finland Oy. Sisilisko Electric Vehicles Oy ei ole osallistunut testin tekoon eikä tulosten analysointiin. Kiitos Erkille mielenkiintoisesta testistä! Takaisin sivulle “Sähköskootterit testissä”

Sähköskootterin lataus

On tärkeää tietää kuinka kauas sähköskootterilla voi lähteä ilman, että ajoneuvoa tarvitsee ladata välillä. Tätä varten järjestettiin yksinkertainen ajotesti. Testavana sähköskootterina oli Cemoton Sprinter malli, jossa on 48V 38Ah lyijygeeliakku. Kyseisellä sähköskootterilla oli ennen testiä ajettu noin 300 kilometriä. Maksimimatkaa jonka sähköskootterilla voi yhdellä latauksella ajaa ei voi testata täysin uudella akulla, sillä lyijygeeliakku vaatii muutaman pitkän latauskerran, että akun varauskyky on parhaimmillaan. 

Ajoneuvo ladattiin normaalisti täyteen ilman top-off-sykliä eli akku oli noin 80:ia % täynnä. Tämän jälkeen lähdettiin ajamaan etukäteen suunnitellulle lenkille joka aiemman ajodatan perusteella laskettiin sopivan mittaiseksi. Ennen matkaa ja matkan varrrella luettiin myös akuston napajännite säännöllisesti. Jännitteen perusteella voitiin tehdä johtopäätöksiä akuston varaustilasta ja testin jatkamisesta. Akustoa ei ajettu tyhjäksi sillä akkuja ei tietentahtoen haluttu ajaa ns. oikosulkuun.

Käytetty jännitemittari todettiin myöhemmin vialliseksi, eli mittaustulokset näyttivät alakanttiin. Testin kannalta ja akkujen varaustilan laskemisen kannalta tällä ei ollut merkitystä, sillä koko testin ajan käytettiin samaa mittaria. Emme kuitenkaan halua tässä julkaisussa esittää virheellistä jännitedataa.

Testireitti kartalla

Testilenkki oli kartalla pituudeltaan 54 kilometriä. Reitti oli tasaista asfalttitietä, mäkiä reitillä ei juurikaan ollut. Ajoneuvo ei missään testi vaiheessa nykinyt, hyytynyt tai oisoittanut muuten matkanteon loppumisen merkkejä.

Lenkin keskinopeus oli 44 km/h joka otettiin kellolla. Lenkin aikana pidettiin tupakin mittainen (10-15 minuuttia) tauko mittausten yhteydessä akkujen napajännitteen tasaantumiseksi. Emme katsoneet tarpeelliseksi jatkaa testiä yli 54 kilometriä sillä katsoimme valmistajan ilmoittaman toimintasäteen toteutuneen, emmekä halunneet antaa turhaa rasitetta akustolle. Matka olisi helposti vielä jatkunut, kuka tietää kuinka pitkään. Napajännite mittausten perusteella akusto oli viimeisellä 10% varaustilallaan.

Ajoneuvon jännitemittari

Sähköskootterin jännitemittari laski hieman kun noin puolet matkasta oli taitettu. Vasta viimeisellä viidellätoista kilometrillä mittari alkoi heilua huomattavasti kiihdytysten ja mäkiosuuksien aikana. Nyrkkisääntönä voidaan sanoa, että kun mittari laskee kiihdytyksen aikana puoliväliin, on ajomatkaa jäljellä noin 10 kilometriä.

Erkki Tuominen, AV-Tech Finland Oy 

© 2010 AV-Tech Finland Oy ja Sisilisko Electric Vehicles Oy

Takaisin sivulle “Sähköskootterit testissä”

Jaa Facebookissa

Sähköskootteritestin on tehnyt Erkki Tuominen, AV-Tech Finland Oy. Sisilisko Electric Vehicles Oy ei ole osallistunut testin tekoon eikä tulosten analysointiin. Kiitos Erkille mielenkiintoisesta testistä! Takaisin sivulle “Sähköskootterit testissä”

Ajopäiväkirja

Kun sähköskootterille saatiin kilpi, lähdettiin tien päälle ja aloitettiin tunnollinen ajopäiväkirjan pitäminen. Testattavana sähköskootterina oli Cemoton Sprinter malli, jossa on 48V 38Ah lyijygeeliakku. Kuljettajaa kiinnosti, paljonko sähköskootteri kuluttaa ja ennen kaikkea, kuinka sitä on ladattava. Sähköajokkiin siirryttäessä on tärkeää tietää kuinka kauan ajokin lataaminen kestää. Ajomatkoja suunnitellessa voi sitten laskeskella, kauanko kohteella on viivyttävä jotta paluumatka sujuu ongelmitta.

Alla näemme taulukon testikuljettajan kommunikaattorinsa taulukkolaskenta-ohjelmaan syöttämistään lukemista. Mittaukset on otettu kotitalouskäyttöön tarkoitetulla, kalibroimattomalla kWh-mittarilla mallia Clas-Ohlson PM300 jonka keskimääräiseksi mittavirheeksi on Tietotekniikan tutkimuslaitos testannut 15,3%. (Testitulos täällä: http://www.hiit.fi/files/admin/publications/Technical_Reports/hiit-tr-2009-1.pdf).

Ajodata-kaavio (suuremman kuvan saat klikkaamalla):

Sähköskootterin kulutus

Katsoin otoksen 407,3 kilometriä olevan riittävä sen johtopäätöksen vetämiseen, että kyseinen sähköskootteri kuluttaa noin 5,5 kWh /100 km ja laturi lataa akkuihin latauksen ensivaiheessa noin 0,4 kW tunnissa. Tästä voidaan arvoida kauanko akkua on ladattava. Latausajat ovat siis ajat jotka ajokki on viipynyt laturin päässä kaikenkaikkiaan. Näin saamme paremman keskiarvon laturin ja akkujen häviöistä. Latauksen loppuvaiheilla hyötysuhde laskee merkittävästi, joten oli tärkeää saada dataa akkujen lataamisesta täyteen asti. Taulukosta voidaan huomata, että pitkän latausjakson aikana kWh/km kasvaa huomattavasti lataustapahtuman hyötysuhteen laskiessa latauksen loppua kohti. Laturin hyötysuhteen ollessa 75-80% ja akkujen saman verran, voidaan todeta että valmistajan ilmoittama kulutuslukema 3-3,5kWh/ sadalla on varsin luotettava.

Akkutekniikasta ja niiden lataamisesta lisää myöhemmin.

Erkki Tuominen, AV-Tech Finland Oy

© 2010 AV-Tech Finland Oy ja Sisilisko Electric Vehicles Oy

Takaisin sivulle “Sähköskootterit testissä”

Jaa Facebookissa