Dinoszaurusz az elektromos autóban
Az elektromos autókban jól megfér egymás mellett a modern, nagy kapacitású, lítium-ion akkucsomag és az autóipar ősrégi, 12 voltos akkumulátora. De miért van szükség 12 voltos akkumulátorra egy elektromos autóban?
A modern elektromos autókat nevezhetjük kerekekre szerelt hatalmas akkumulátoroknak is, hiszen a legnagyobb és legdrágább komponensük a nagyfeszültségű akkucsomag. A legtöbb EV-t ma már úgy tervezik meg, hogy a nehéz akkupakk része legyen az autó biztonsági szerkezetének. A lítium-ionos akkutechnológia napról napra fejlettebb: nő az akkumulátorok energiasűrűsége, egyre nagyobb a villanyautók hatótávja, gyorsulásukkal pedig telivér sportkocsikat szégyenítenek meg. Sőt, egy-egy teletöltött akkupakk annyi villamos energiát képes tárolni, amely egy teljes háztartást képes lenne napokig ellátni, beleértve a hűtőszekrényt, a bojlert, a lakás összes világítótestét és így tovább.
Ám a fedélzeten tárolt rengeteg áram ellenére egy ősrégi megoldás, a 12 voltos ólomsavas aksi egyelőre tartja magát az elektromos autókban. Hogy megértsük ennek okait, kicsit tekintsünk vissza az időben.
Az autó már több mint száz éve velünk van, ám a történet kezdetén még nem volt bennük akkumulátor. A korabeli autók motorjának beindításához nem önindító, hanem izomerő és a jó öreg kurbli kellett, majd amikor már járt a motor, gyújtómágnessel állították elő a szikragyújtáshoz szükséges áramot. A 30-as évekre a kurblizás kiment a divatból, és megérkezett az elektromos önindító, amelyet 6 voltos akkumulátor látott el árammal. Ahogy nőtt az autókban az áramigény, a 60-as években megjelent a 12 voltos akkumulátor, és több mint fél évszázada leválthatatlannak bizonyul. Legfőbb feladata, hogy a motor beindításakor ellássa árammal az önindítót és a gyújtási rendszert. Amikor a belső égésű motor már jár, akkor a generátor segítségével az akku visszanyeri töltöttségét, s szolgálhat akár hat-hét évig.
Az elektromos autókban azonban nem kell átforgatni a belső égésű motor főtengelyét, mégis ott van bennük ez az elavultnak látszó megoldás. Nos, azért, mert az akkupakkban tárolt elektromos energia feladata az, hogy mozgassa az autót. Minden másra pedig ott van a jó öreg 12 voltos aksi. Kell a világítás, a központi zár, az ablaktörlők, az elektromos szervokormány, az ablakok, az infotainment rendszer, a biztonsági tartozékok működéséhez, amelyek sokkal alacsonyabb feszültséggel működnek. Mivel az elektromos autók gyártói tudnak számolni, hamar rájöttek, hogy egyelőre fölösleges elhagyni ezt az archaikus alkatrészt. Olcsóbb, műszakilag egyszerűbb és biztonságosabb ugyanis egy 12 voltos akkumulátort elhelyezni autóban, hogy ellássa árammal a fenti rendszereket, mint áttervezni az EV teljes elektromos rendszerét. Ha ugyanis úgy döntenek, hogy 12 voltos akkumulátor nélkül építenek elektromos autót, akkor az akkupakkban tárolt egyenáram feszültségét a rendszertől függően 400 vagy 800 voltról konvertálni kell arra a sokkal alacsonyabb feszültségre, amellyel az autó nélkülözhetetlen alrendszerei működnek. Győz a józan ész: az elektromos autók egyfelől a jövőt képviselik, miközben nem tagadják meg az autóipar múltját sem.
A villanyautókban dolgozó 12 voltos aksi akkor is fontos szerepet játszik, amikor leállítjuk a kocsit. Ilyenkor ugyanis a nagyfeszültségű akkumulátor relék segítségével leválik az autó elektromos rendszeréről. Erre azért van szükség, hogy egy-egy hosszabb leállás során se folyjon el az akkupakkban tárolt áram, és biztonsági okból sem előnyös, ha feszültség alatt van az akkucsomag. Ezek a relék és kapcsolók is árammal működnek, amit a 12 voltos aksi szolgáltat. Ugyanez a szerep fontos az EV indításakor: az autó elektromos rendszerétől leválasztott nagyfeszültségű akkumulátor a relék segítségével lép vissza a rendszerbe, kel életre és mozgatja az autót. Sőt, a modern elektromos autók olyan fedélzeti diagnosztikai rendszerrel bírnak, amelyek időnként alacsonyabb feszültségűre konvertált árammal töltik a 12 voltos aksit (ez a csepptöltés), hiszen mindenképpen el kell kerülni, hogy lemerüljön. Ha ugyanis ez megtörténik, akkor hiába van több száz kilométerre elegendő töltés a nagyfeszültségű akkumulátorban, valószínűleg be sem jutunk az autóba, mert nem működik a központi zár.
A jó öreg 12 voltos aksi túlélésének oka tehát egyelőre az, hogy az általa árammal táplált rendszereket ne kelljen sok pénzért áttervezni és módosítani, maradhatnak a már jól bevált, olcsóbb műszaki megoldások. Hosszú távú túlélésük azonban korántsem biztos. Az EV-k fedélzetén megtalálható egyenáramú átalakító (DC-DC konverter) ugyanis szükség esetén könnyedén elő tudja állítani a 12 volttal működő rendszerek számára megfelelő áramot, és eljön majd az idő, amikor olcsóbb lesz, mint a mai 12 voltos aksik.