Regeneratiivinen lataus ja lisäakuston lataaminen.

Regeneratiivinen lataus on autovalmistajien uusi vastaus tiukentuvien päästömääräysten alla. uusi ratkaisu on käyttää moottorin laturia älykkäästi ja päästöjä/kulutusta huomioiden. Ajatuksena tämä on hyvä ja toimiva ratkaisu säästää polttoainetta ja sitä kautta myös päästöjä. Toimintoa kutsutaan regeneratiiviseksi jarrutukseksi ja kansanomaisesti älykkääksi lataukseksi.

Regeneratiivinen lataus. Mitä se tarkoittaa?

Kyse on siitä, että ajoneuvon ECU ohjaa latausta sen mukaan, mikä kulloinenkin tilanne on. Jarrutettaessa laturin jännitettä nostetaan voimakkaasti ja sähköä otetaan talteen hyvin nopeasti, sekä tuotetaan laturilla jarrutusta. Kiihdytettäessä jännitettä lasketaan ja latausta ei tuoteta, eikä laturi myöskään jarruta menoa. Tasaisella ajolla akkua pidetään riittävällä varauksella (n.80%), että kaikki sähkölaitteet toimivat, mutta akussa on tilaa varata jarrutushetkellä paljon energiaa. Latausjännitettä pidetään alhaisena tai lähinnä ylläpitolatausta vastaavalla tasolla.

Normaalissa ajoneuvo käytössä tämä on hyvin toimiva ratkaisu, mutta erikoisajoneuvoissa, matkailuautoissa ja asuntovaunujen kanssa tästä aiheutuu ongelmia lisäakkujen latauksessa.

Tarkastellaan kulutusakuston/lisäakuston latausongelmaa

Tarkastellaan tässä ongelmaa lähinnä asuntoautojen ja esimerkiksi huoltoajoneuvojen näkökulmasta, asuntovaunujen lataukseen keskitytään erikseen ja siinä käsitellään myös tämä aihe huolellisemmin. Sama koskee matkailuajoneuvojen tehdasasenteista latausyksikköä, joka isossa osassa matkailuautoja löytyy latausta hoitamassa.

Regeneratiivisen latauksen omaavassa ajoneuvossa on tehokkaat laturit, koska niiden tulisi kyetä varaamaan suurella virralla jarrutuksen aikana. Voidaan sanoa, että ollaan teholuokassa 150A – 200A.

Kun ajoneuvoon asennetaan lisäakusto, sitä pitäisi ladata jollakin teknisellä ratkaisulla. Luonnollisesti ajoneuvon omat akustot saavat latausta, niin sitä on hyvä hyödyntää myös lisäakuston lataamiseen, ilman mahdollisuutta tyhjentää käynnistysakkua kun sitten lisäakuston virtaa kulutetaan paikallaan ollessa. Normaalisti tähän on käytetty erilaisia latausreleitä ja niistä ehkä yleisimpänä jännitettä tunnistavaa relettä, joka kytkee latauksen automaattisesti kun jännite nousee ja irtikytkee kun ajoneuvon moottori pysäytetään ja latausjännite laskee.

Latausrele toimii kyllä vanhemmissa ajoneuvoissa loistavasti, joskaan ei kovin tehokkaasti, johtuen konelatureiden ominaisuudesta ladata vain käynnistysakkua seuraavaa käynnistystä varten. Tätä käsitellään paremmin artikkelissamme ” Moottorilaturin lataussäädin, miksi?”.

Regeneratiivinen lataus ja latausrele

Ensimmäisenä VAROITUS! ÄLÄ asenna latausrelettä ajoneuvoon jossa on euro5 tai euro6 standardin moottori ja regeneratiivinen latausjärjestelmä.

Käydään läpi tapahtumaketju käynnistyksestä, ajon kautta moottorin sammutukseen.

Käynnistyshetkellä ajoneuvon akku on noin 80% ladattuna, koska 20% varataan tähän moottorijarrutuksen energiaan. Parhaimmillaan kulutusakusto voi olla siis ihan korkeintaan 80% täynnä latausrelettä käytettäessä, ellei olla ladattu maasähkövaraajalla täyteen.

Ensinnäkin latausreleen pitäisi olla kestoltaan enemmän kuin konelaturin maksimivirta, eli yli 200A. Samoin kaapeleiden tulisi pituudesta riippuen olla esimerkiksi luokkaa yli 70mm², minimissään.

Koska jännite seilaa välillä 12,5V, parhaimmillaan yli 16V, niin latausrele kytkee ja irrottaa latausta vähän väliä. Kun jännite laskee niin lisäakku syöttää autoon päin virtaa, kunnes rele irrottaa. Kun jännite taas nousee, tulee lisäakkuun ylijännitettä ja akku kärsii vaurioita.

Pitkää matkaa ajaessa rele ei ole kytkettynä valtaosan ajosta jos kytkee ollenkaan, koska jännite pysyy alhaisena ja ylläpitää jännitettä.

Yhteenvetona latausrelekäytössä lisäakku saa joko voimakasta ylivirtaa ja ylijännitettä tai latausrele menee rikki ylivirrasta ja liian ohuet kaapelit sulavat lämmöstä.

Ratkaisu regeneroivan latauksen käyttämiseen lisäakustolla varustetuissa ajoneuvoissa

Regeneroivan latauksen käyttämiseksi lisäakuston lataamiseen on olemassa toimiva ratkaisu, joka poistaa kaikki tekniset vaikeudet. Akusta-akkuun varaaja toimii täysin regeneroivan latauksen kanssa ja lataa akut hallitusti täyteen, ilman ongelmia. Laadukas akusta-akkuun laturin on virtarajoitettu eli se lataa maksimissaan asetetulla virralla, jolloin akut eivät saa ylivirtaa missään vaiheessa. Akusta-akkuun laturi ottaa sisään vaihtelevan jännitteen ja muuttaa jännitteen sopivaksi ladattavalle akkutyypille. Latausvirta pysyy laitteen virtarajalla tai sen alla.

Esimerkkinä Sterling Power Battery to Battery Charger BB1260 on 12V järjestelmään tarkoitettu ja maksimi virta jonka laite ottaa  ajoneuvon laturilta on 60A.

Akusta-akkuun varaajia on useita eritehoisia ja moneen eri käyttöön. Pienveneiden latausjärjestelmiin on vesitiiviit mallit ja jännitettäkin voi muuttaa esimerkiksi 12V akusta voi ladata 24V, 36V tai jopa 48V akustoja.  Erilaisiin latausratkaisuja löydät helposti Navigreen Oy:n verkkosivuilta.