Avainsana-arkisto: akku

Hybridilautta Elektra

Finferries-yhtiön Elektra on Suomen ensimmäinen hybridilautta. Elektra oli vierailulla Turussa 29.5.2017. Se tulee liikennöimään Nauvon ja Paraisten välillä. Akkuja (1 MWh) ladataan sähköverkosta (690 V) lautan purun ja lastauksen yhteydessä. Osa tarvittavasta sähköstä saadaan lautan lukuisista aurinkokennoista. Lisäksi lautalta löytyy useampi dieselgeneraattori (3 x 420 kWe), joita tarvitaan akkujen tueksi erityisesti talvella. Pituutta lautalla on kokonaisuudessaan lähemmäs sata metriä. Siihen mahtuu 90 autoa ja matkustajia miehistöineen 375. Käyttövoimaa on kaksi kertaa 900 kilowattia.

Vauhtipyöriä sähköajoneuvoihin

Akun energiaa voidaan säilöä vauhtipyörään, joka toimii joko moottorina tai generaattorina. Sähköajoneuvon kiihdytys ja jarrutus aiheuttavat sähköpiikkejä, jotka kuormittavat akkua ja jotka ovat tasattavissa vauhtipyörän avulla. Vauhtipyörästä voisivat erityisesti hyötyä paljon pysähtyvät ja kiihdyttävät kaupunkiajoneuvot kuten roska- ja linja-autot.

Lähde: http://www.uu.se/

Muinainen sähköauto

Vuonna 1922 julkaistussa Sähkö ja sen käyttö -kirjassa kerrotaan sähköautomobiileista. Elektromobiili kuluttaa noin 125 wattia tunnissa. Akkumulaattorin kapasiteetti on 145 ampeerituntia, jolla voidaan taitaa sadan kilometrin matka. Akun kapasiteetti riittää viiden tunnin kaupunkiajoon 20 kilometrin tuntinopeudella.

Sähköautoissa kerrotaan käytettävän Edison-akkuja. Useissa kaupungeissa ovat viranomaiset pyrkineet sallimaan ajuripalveluihin käytettävän ainoastaan sähköautoja, koska niiden melu- ja hajuhaitat ovat vähäisiä. Sähköauton kuvataan olevan toistaiseksi vain kaupunkiajoneuvo, mutta tilanteen luvataan korjautuvan sähköasemien määrän lisääntyessä. Tavallinen vaihtovirta ei käy akkumulaattorin lataamiseen, vaan tasavirtaa saadaan elohopeahöyrysuuntaajien avulla.

Sähkön kuvataan soveltuvan käyttövoimaksi myös omnibusseihin, kuormavaunuihin ja pieniin huviveneisiin.

Lähde: Sähkö ja sen käyttö, L. Graetz, Werner Söderström Osakeyhtö, Porvoo 1922

Edisonin akun uusi tuleminen

Stanfordin yliopiston tutkijat ovat huimasti parantaneet Edisonin nikkeli-rauta-akun tehoa. Akkua voitaneen käyttää sähkökäyttöisissä kulkuneuvoissa kuten Edison tarkoittikin.

Alunperin sähkökulkuneuvoja varten suunniteltu Edison-akku poistui lähes kokonaisuudessaan markkinoilta 70-luvun puolivälissä. Nykyään vain muutama yritys valmistaa nikkeli-rauta-akkuja, jotka päätyvät lähinnä käytettäväksi aurinko- ja tuulivoiman ylituotannon säilömiseen.

Edison-akku on hyvin kestävä (elinikä jopa kymmeniä vuosia). Haittapuolia ovat hidas lataus- ja purkausnopeus. Hongjie Dai kollegoineen on onnistunut merkittävästi parantamaan tämän sata vuotta vanhan teknologian tehokkuutta. Stanfordin tutkijaryhmä on kehittänyt nikkeli-rauta-akun, joka latautuu täysin kahdessa minuutissa ja on purettavissa alle 30 sekunnissa. Akku kestää lähes 1000 lataus-purkaussykliä. Akun korkean tehon ja halvan hinnan ansiosta se mahdollisesti soveltuu käytettäväksi sähkökulkuneuvoissa.

Edison-akun katodi koostuu nikkelistä ja anodi raudasta, elektrolyyttinä on kaliumhydroksidi. Rauta ja nikkeli ovat yleisiä alkuaineita maapallollamme. Lisäksi niitä ei voi luokitella kovinkaan myrkyllisiksi.

Hiiltä on pitkään käytetty lisäämään elektrodien sähkönjohtavuutta. Edison-akun tehostamiseksi Stanfordin tutkijat käyttävät yhden atomin paksuisista hiilinanolevyistä muodostuvaa grafeenia ja kymmenestä yhteen rullatusta grafeenilevystä koostuvia moniseinäisiä hiilinanoputkia. Tavallisissa elektrodeissa hiili sekoittuu nikkeliin ja rautaan satunnaisesti. Stanfordissa rautaoksidin nanokiteet kasvatetaan grafeenille ja nikkelioksidin nanokiteet hiilinanoputkille.

Tällä tekniikalla muodostuu metallipartikkeleiden ja hillinanomateriaalejen välille voimakas kemiallinen sidos, millä on dramaattinen vaikutus akun tehoon. Kytkemällä nikkeli- ja rautapartikkelit hiileen sähkövaraukset liikkuvat nopeasti elektrodien välillä ja virtapiirin ulkopuolella. Tuloksena on huippunopea versio nikkeli-rauta-akusta, joka voidaan ladata ja purkaa sekunneissa.

Kehitetty yhden voltin akkuprototyyppi riittää taskulampulle. Tutkijoiden tavoitteena on isomman akun valmistaminen, sitä voitaisiin käyttää sähköverkkosovelluksissa tai liikennevälineessä.

Lähde: http://news.stanford.edu

Panasonicilta massatuotantoon pitkäikäiset aurinkosähkön varastointiin tarkoitetut litiumioniakkujärjestelmät

Panasonic aloittaa kesäkuussa turvallisten ja pitkäikäisten litiumioniakkujärjestelmien massatuotannon. Tuotteen kohderyhmänä on eurooppalaiset kodit. Saksassa ja muissa eurooppalaisissa maissa hallitukset leikkaavat aurinkosähkön ostohintoja, minkä vuoksi kotitalouksien kannattaa hyödyntää tuottamansa aurinkosähkö omassa käytössä. Panasonicin akkujärjestelmällä kuluttaja voi varastoida sähkön eikä sitä tarvitse enää myydä eteenpäin. Panasonic ennustaakin suuren mittakaavan akkujärjestelmille nopeasti kasvavaa kysyntää.

Litiumioniakkujärjestelmä koostuu Panasonicin 1,35 kWh nimelliskapasiteetin akusta sekä akun latausta ja purkua valvovasta hallintajärjestelmästä. Akkujärjestelmä varastoi aurinkokennojen tuotantopiikit ja vapauttaa säilömänsä sähköenergian kun sille on tarvetta, mikä auttaa kotitalouksia kuluttamaan itse tuottamansa aurinkosähkön. Järjestelmä vähentää myös kotitalouksien riippuvuutta sähköverkosta ja edesauttaa vihreän energian tulemista.

Saksassa ollaan huolissaan ongelmista, joita tuuli- ja aurinkosähkön sähköverkkoon liitäminen aiheuttaa. Koska tuuli- ja aurinko-olosuhteita ei voida aina tarkasti ennustaa, voi sähkön jakelusta tulla epästabiilia. Nykyaikainen litiumioniakkuteknologia ja korkealaatuiset akunhallintajärjestelmät auttavat kuluttajia käyttämään tuottamansa aurinkosähkön, mutta ne myös tasaavat kulutuspiikkejä ja suojaavat näin ollen sähköverkkoa.

Lähde: http://panasonic.co.jp

Toyota esittelee ensimmäisen sähkökatumaasturinsa RAV4 EV:n

Kaksi vuotta sitten Toyota ja Tesla Motors ilmoittivat yhteistyöstään tuoda täyssähkö-RAV4 markkinoille vuodeksi 2012 ja nyt Toyota esitteleekin kyseisen auton. Uudessa RAV4 EV:ssä yhdistyy sähköauton tehokkuus ja pienen katumaasturin monipuolisuus. Teslan korkeasuorituskykyiset akut ja voimansiirto kohtaavat RAV4 V6:en tyylikkyyden, tavarakapasiteetin ja suorituskyvyn.

Auto on itse asiassa tämän hetken ainoa sähkökatumaasturi. Sen kantama on sata mailia, jonka saavuttamisessa auttaa erityinen jarrujärjestelmä (regen-brake system). Auto kiihtyy tasaisesti ja hiljaisesti seitsemässä sekunnissa nollasta kuuteenkymmeneen mailiin tunnissa. RAV4 EV painaa noin 470 paunaa enemmän kuin vastaava V6. Lisäpainon tuomia ongelmia on häivytetty viemällä painopistettä alemmas ja keskemmälle, minkä ansiosta ajokokemuksesta saadaan miellyttävä. RAV4 EV:n energiatehokkuutta on nostettu LED-valoilla ja ottamalla suunnittelussa huomioon aerodynaamisia seikkoja. Sähkömaasturissa on perinteiseen malliin nähden yhtä paljon tavaratilaa (73 neliöjalkaa) ja viisi mukavaa istuinta. Kotikäyttöön suunnitellulla 40 ampeerin ja 240 voltin laturilla akkujen täyslataus saavutetaan kuudessa tunnissa.

Auto tulee tänä kesänä myyntiin Kaliforniassa.

Lähde: http://pressroom.toyota.com