Akun kapasiteetin valinta ja energian kulutus.

Jaa kavereille...

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on whatsapp

Akun kapasiteetti= akun sisältämä energiamäärä. Ilmoitetaan yleensä ampeeritunteina Ah tai wattitunteina Wh

Akun sisältämä energia lasketaan näin. Nimellisjännite kertaa ampeeritunnit.

Esim: 48v 20ah akku on 48v x 20ah = 960Wh

Esim2. 60v 12ah akku on samalla laskukaavalla 720Wh

Esim3: 60v 20ah akku 1200Wh.

Samaa laskukaavaa voidaan käyttää kaikkiin akkuihin jos tiedetään nimellisjännite sekä ampeeritunnit. Jos sinulla on esim: 36v 20ah akku, 48v 20ah akku ja 60v 20ah akku, eli jokaisessa on samat ampeeritunnit niin silti niiden sisältämä energiamäärä on erilainen. Helpointa on ilmaista energiamäärä Wattitunteina, eli Wh.

Esim: 36v x 20ah = 720Wh.

Esim2. 72v x 10ah = 720ah

Esim3. 60v x 12ah = 720Wh.

Kaikki sisältävät saman energiamäärän vaikka ovat eri jännitteillä ja ampeeritunneilla ilmoitettu

Jos siis suunnittelet omaan menopeliisi uuden akun ostoa tai olet vaihtamassa jännitettä, niin yllä olevalla laskukaavalla voit selvittää eri akkujen sisältämän energiamäärän.

Pääasiassa 250w sähköavusteisissa sähköpyörissä on pienemmät akut, koska näissä poljetaan mukana ja siten se ei vei energiaa akusta niin paljoa. Esim: Itse poljin 28″ hybridipyörällä 36v 10ah akulla 70km jolloin energian kulutus kilometriä kohti oli niinkin vähän kuin 5,1Wh/km.

Tämä voidaan laskea seuraavalla kaavalla. Ajetut kilometrit jaetaan akun kapasiteetilla. Eli ensin lasketaan akun kapasiteetti. 36v x 10ah = 360Wh. Tämän jälkeen jaetaan wattitunnit ajetuilla kilometreillä, eli tässä tapauksessa 70km. 360wh / 70km = 5.1Wh / km.

Metsässä ajettaessa maastopyörällä nappularenkain kulutus voi olla paljonkin suurempaa ja siellä samalla akulla ei pääsekään enää kuin 30km. Asfaltillakin renkaan kuviointi vaikuttaa rullaavuuteen ja siten kulutus voi olla polkupyörälläkin reilusti yli 10Wh /km.

Sähköpotkulaudat, sähköskootterit, sähkömönkijät yms vievät enemmän energiaa koska näissä ei ole polkimia. Kaikki eteenpäin menoon tarvittava energia otetaan akuista, joten siten niiden on oltava kookkaampia kuin sähköpyörissä.

Pienissä 250w sähköpotkulaudoissa on yleensä 24-36v 4-10ah akku joilla pääsee 5-20km. Tehokkaammissa peleissä on yleensä 48v-72v jännite ja akun kokokin voi olla lähempänä 40-50ah, joskin yleisimmin 20-30ah välillä mikä riittääkin suurimmalle osalta käyttäjistä. Parhaimmillaan isoilla akuilla ajetaan reilu sata kilometria.

Keskityn tällä kertaa 25km/h rajoitettujen pelien energian kulutukseen joita suurin osa markkinoilla olevista kevyt sähköajoneuvoista on.

Vaikka moottorissa lukee 1000w, niin se ei tarkoita sitä että moottori kävisi koko ajan 1000w teholla. Tehon tarve vaihtelee jatkuvasti maaston, kuorman, vastatuulen yms mukaan. Yleisemmin ajettaessa kaksipyöräisellä pelillä tasaista 25km/h nopeutta on tehontarve n: 200-500wattia. Siten ei ole merkitystä onko moottori 500w vai 1000w vai 5000w, koska kulutus on suurinpirtein sama samalla nopeudella moottorin tehosta riippumatta. Enemmän kulutukseen vaikuttaa se onko umpimirenkaat vai ilmarenkaat, renkaiden kuviointi ja yhtenä tärkeimmistä, renkaiden ilmanpaine. Vajaapaineiset renkaat nostavat paljon tehon tarvetta ja siten lisäävät myös energian kulutusta.

Vasta suurimmissa mäissä ja raskaalla kuormalla moottori ottaa maksimitehon ja silloin on merkitystä onko moottori 500w vai 1000w vai 3000w. Suuremmalla teholla esim: 1000w tietysti kiivetään mäki vähän reippaammin ylös kuin 250watilla 🙂

Nyt pitäisi olla selvää, että energian kulutus tasaisella on suurinpirtein vakio riippumatta moottorin tehosta. Tästä päästäänkin sitten siihen energian kulutukseen.

Kuinka ison akun siis tarvitsen ja miten pitkälle sillä pääsee?

Koska moottorin teho on harvoin vakio muutamaa sekuntia pidempään, niin on helpompi laskea menopelisi keskikulutus wattitunneissa per kilometri. Tähän tosin tarvitaan Wh mittari ja jonkinlainen kohtuullisen paikkaansa pitävä kilometrimittari esim: Sport Tracker.

Mittari https://pekansahkokiituri.fi/tuote/monitoimimittari/

Ylläolevassa kuvassa on mitattu 48v 20ah akun kapasiteetti joka oli 940Wh.

Ensin mittari kytketään akun ja kulutuksen väliin. Sen jälkeen ajetaan vaikkapa 5-10km matka Sport Trackeriin. 10km jälkeen otetaan wattitunti lukema mittarista ylös ja jaetaan se ajetuilla kilometreillä. Näin saadaan keskikulutus per kilometri.

Esim: Ajoit Sport Trackeriin 10km. Wh mittarin lukema oli 223Wh. Jaetaan 223Wh / 10km = 22,3Wh/km. Eli tuolloin keskikulutuksesi oli n: 22Wh/km.

Kuinka iso akku minun pitäisi tuolloin valita tällä keskikulutuksella. Jos haluat ajaa esim: 20km matkan, niin kerrot tuolloin haluamasi matkan keskikulutuksella.

Näin: 20km x 22wh = 440wh. Jos haluat ajaa pidemmän matkan vaikkapa 50km, niin 50km x 22Wh = 1100Wh.

Eli energian tarpeesi oli esimerkkien mukaan 440wh tai 1100Wh. Aina toki kannattaa hieman ylimitoittaa kapasiteetti, jotta matka ei jää kesken jos nappaatkin kaverin kyytiin tai paluumatkalla on vastatuuli.

Tarvittavan akun Ah riippuu nyt menopelisi jännitteestä. Jos tarve oli 1100wh ja akun jännite on 48v, niin jakamalla 1100wh / 48v = 23ah. Valitsisin siis käyttöön hieman suuremman akun ja ottaisin 48v 25ah jotta jää hieman reserviä.

Jos menopelisi akkujännite on 60v, niin samalla kaavalla voidaan katsoa tarvitsemasi kapasiteetti. 1100Wh / 60v = 18,5ah. Eli tässä tapauksessa ottaisin 60v 20ah akun.

Jos suunnittelet tai tarvitset menopeliisi uutta akkua, niin ota yhteyttä ja katsotaan millainen ratkaisu sinulle löydetään 🙂

Vastaa