Sähköajoneuvon energiankulutus akun eri varaustasoilla

Abstract

Insinöörityössä selvitettiin sähköauton akun varaustason vaikutusta energian kulutukseen vakionopeudella vakiokuormaa vasten ajettaessa. Selvitys tehtiin mittaamalla vuoden 2012 Nissan LEAF -täyssähköautoa, jonka LMO-korkeajänniteakun jäljellä oleva kapasiteetti on noin 64 %. Mitattuja ajosyklejä tehtiin kolme.

Työssä mitattiin ajoneuvon ilmoittamia arvoja sähköiseltä voimalinjalta käyttäen Launch X431 -diagnoosityökalua. Ajoneuvon kuormitus tapahtui Rototestin dynamo-metreillä. Jokaisella mittauksella akku purettiin 95 % SoC:sta noin 20 % SoC:iin. Energiankulutusta ja akun ominaisuuksia arvioitiin vertaamalla mitattuja arvoja toisiinsa.

Akun varaustason lasku johti energiankulutuksen pieneen laskuun. Sitä ei kuitenkaan voi pitää merkittävänä mitattavan ajoneuvon kunto ja käyttötarkoitus huomioiden. Merkittävämpiä muutoksia oli kuitenkin huomattavissa ajoneuvon työperiaatteen eli toteutuneen tehontuoton muutoksessa akun jännitteen laskiessa.

Energiankulutuksen muutoksen syitä ei tämän insinöörityön mittauksilla saatu selville. Tämän insinöörityön tuloksia ei tule soveltaa muihin kuin työssä mitattua akkua vastaaviin LMO-akkuihin.

This thesis in engineering investigated the effect of the state of charge of the battery on the energy consumption of an electric vehicle. The investigation was carried out by measuring a 2012 Nissan LEAF. A fully electric vehicle, whose remaining capacity of the high-voltage LMO battery was about 64%. Three driving cycles were measured. Driving cycles were executed at constant speed against a constant load.

The values reported by the vehicle's electric powertrain were measured using a Launch X431 diagnostic tool. Rototest dynamometers were used to provide a constant driving resistance. At each measurement, the battery was discharged from 95% SoC to about 20% SoC. The energy consumption and battery properties were evaluated by comparing the measured values with each other.

A decrease in the battery's state of charge led to a slight decrease in energy consumption. However, this decrease cannot be considered significant, considering the condition and purpose of the measured vehicle. More significant changes were observed when the vehicle's operating principle changed as the battery voltage decreased.

The causes of the changes in energy consumption were not determined in this engineering thesis. The results of the present thesis should not be applied to other than LMO batteries that correlate with the one used in this study.