Nem bírom ki, meg kell szólalnom! Tesla, CyberTruck. Igen, én is eljátszottam a gondolattal, hogy fennmaradok reggel ötig, hogy elsőként értesüljek róla és láthassam az új csodát. De végül győzött a józan ész, mert a 400V-os rendszerekben nem lehet kialvatlanul nyúlkálni. És igen, én is a szívemhez kaptam reggel, amikor megláttam az új szörnyszülöttet. Erős késztetést éreztem azonnal, hogy kiírjam magamból az első, utólag butaságnak tűnő gondolataimat. De azóta teljesen máshogy látom a témát, és néha elfilózok a gondolattal, hogy talán mégis kellene egy nekem, holott az első percekben ez teljesen kizártnak tűnt… Addig is szorgosan olvasgatom a fórumokat, rengeteget lehet belőle tanulni. Persze nem mindenkitől; a klasszikus fórum-bohócok és trollok csak magukat járatják le: R. Z., Kyle Broflovski, disqus_iAQtOKNnyB és a sokadik hasonlóan értelmes kamu-nick ugyanattól az embertől.

Amire most ki szeretnék térni, az a villanyautók “értelmetlen” gyorsulása. A belsőégésű motorok esetén a gyorsulás a motor-teljesítménytől oly módon függ, hogy az X kW csúcsteljesítményt mechanikailag kell bírnia a motornak: azaz nagyobb átmérőjű dugattyú kell, így a gázok nagyobb nyomást fejtenek ki a hengerfejre is, tehát annak is masszívabb anyagból kell lennie. Nagyobb turbónyomás kell, ami szintén a hengerfej csavarokat és a hajtókart veszi főleg igénybe. Az egész motorblokkot erősebb anyagokból kell gyártani, hogy bírja a nyomást. A tengelyeknek is bírniuk kell a torziós hatásokat, ahogy az összes csapágynak, kuplungnak, mindennek. Ahhoz, hogy 25%-al megnöveljék a motor teljesítményét, kb. mindent át kell tervezni! Drága, lassú és nem egyszerű…

Ezzel szemben az elektromos autók teljesen máshogy működnek. Akármilyen kicsi is egy elektromos autó fogyasztása, akár csak 20 kWh/100 km, az 500 km-es hatótávhoz kell egy 5*20 = 100 kWh-s akkumulátor. Azonban minden lítium akkumulátor terhelhető ún. 3C-vel egy fél órás időszakban, ill. 5C, néha 7C-vel fél-egy percig. Azaz egy 100 kWh-s akkuból simán ki lehet szedni 300 kW-ot szinte állandó jelleggel (hiszen 3C-nél le is merül a végére), egy gyorsítás fél-egy percének idejére meg akár 500-700 kW is simán kijön belőle, anélkül, hogy veszélyesen felmelegedne. 300 kg fémnek ugyanis elég komoly hőkapacitása van.

A villanyomotor szintén a túlmelegedésig terhelhető. Az armatúrában (állórészben) sima kör alakú fémlemezek vannak, némi bordás belső mintázattal. Ezek között vannak a réz menetek. A réz lakkrétege kb. 180 °C fokot visel el, ahogy a forgórész neodímium mágnesei is kb. 180 °C felett mágneseződnek le. A villanymotor ezért elképesztő mértékben túlterhelhető: az a motor, ami állandó üzemben tud kb. 75 kW-ot, impulzus üzemben, a 180 °C eléréséig simán tudja ennek a tízszeresét is, azaz 750 kW-ot. Ha felül van méretezve a mágneskör, akkor akár a 20x-osát is. Sőt, ezt kb. bármelyik átlagos villanymotor tudja, egy fűrészgép aszinkron motorja is 10x felvett tlejesítménnyel indul. Nagyobb, több száz kW-os motoroknál pontosan azért indítják csillag-delta átalakítással, hogy így harmadolni tudják a felvett teljesítményt, azaz nem 10x-es árammal indul, lecsapva még Paks biztosítékait is, hanem csak 3x-ossal, majd amikor elérte a megfelelő köztes fordulatot, átkapcsolják a névleges delta bekötésre, mire újabb 3x-os árammal megugrik, míg eléri a végleges fordulatot.

Az akkumulátor és a villanyomotor között pedig az inverter van. Az inverterben lévő félvezetők szintén termikusan vannak határolva. 70°C a normál üzemi hőmérséklet, de a chip hőfoka 125°C-ban, ritkábban 150°C-ban van limitálva. Mindezek a félvezetők egy vízhűtött hűtőbordán vannak, aminek iszonyú jó a hőelvezetése. És mivel normál működés közben előfordulnak extrém áramcsúcsok (pl. bekapcsoláskor), ezért általában véve is felül vannak méretezve. Egy 4,6 kW-os szolár inverterben, aminek az üzemi árama 20 Amper, 75A-es félvezetők vannak, amelyek impulzus üzemben 225A-t tudnak. Egy Volvo V60 PHEV-ben lévő combosabb IGBT hibrid pedig, aminek a folyamatos árama 400A, 1200A-t is le tud adni. Tehát a névlegesen 52 kW-os (70 lóerős) villanymotorját egy olyan meghajtó fokozat hajtja, ami 160 kW-ot (400V*400A) tudna leadni névlegesen, állandó jelleggel, típusszáma szerint 240 kW-ot 400V-on, és 480 kW-ot tud impulzusban. Fél megawattot is tudhatna, ha nagyon akarna, de csak a tizedét szedik ki belőle. Pedig csak egyszerűen beleraktak egy “átlagos” IGBT hibridet. Nem sokkal drágábban van 800A-es is, azonos méretben; a BMW I3-ban pl. az ketyeg.

Tehát amikor valakinek csípi a szemét, hogy miért kell az elektromos autókba 3.0 másodperces 0-100 km/h-s gyorsulás, meg 4-600 lóerő, akkor jó ha tudja, hogy ez kb. nulla (még egyszer mondom, NULLA) forint többlet-költség: egyszerűen jól kell megírni a szoftvert, a hőérzékelők jeleit pontosan kell feldolgozni, és a korábbi számítógépes szimulációk alapján tudni kell, hogy az ismert kezdő hőmérsékletű “X” liter hűtővíz, “Y, Z, V, W” kg alumínium, réz, vas, lítium, nikkel fajhője összesen Q hőkapacitással bír, ami egy bizonyos extrém teljesítmény esetén mondjuk 12.5 másodpercig elegendő a keletkező, szintén jól számítható veszteségi teljesítmény felvételére – addigra ér el a réz és a vas 180°C-ot a motorban, a félvezető 125°C-ot az inverterben, és 60°C-ot az akkumulátorban.

És ezért lehetséges, hogy a gyártás után 3-5 évvel kiad a Tesla egy szoftverfrissítést, ami plusz 50 lóerőt ad a motorhoz a “semmiből”. Egyszerűen összegyűlt már annyi mérési adat igazi gyorsítások melegedési adataiból, ami alapján tudtak csinálni egy nagyon pontos termikus szimulációt, és az alapján már ki tudták hangolni a szoftvert úgy, hogy ne 160°C-ig melegítse a motort, hanem 175°C-ig, ne 95°C-ig az inverter félvezetőit, hanem 120 °C-ig, és az akkumulátor is elmehet 59°C-ig 55 °C helyett. És még mindig van benne tartalék! Az elektromos autókban lévő processzorok nem véletlen tripla magos, 2-400 MHz-en működő nagyágyuk, pedig nem kell grafikus kijelzőt meghajtaniuk (azt másik processzor végzi a multimédia egyságben), és nem kell wincsit, hangkártyát, ethernet csatlakozót, miegymást kezelniük, mint egy asztali számítógépben. Csak és kizárólag azt számolgatják menet közben, milyen sebességgel melegszenek ill. hűlnek az egyes részegységek. Ha padlógázt adsz egy Teslán, a hűtővíz-keringtető szivattyú előbb kezd el felpörögni a megfelelő teljesítményre, mint hogy a hőmérséklet emelkedni kezd a hűtőkörben, mert előre ki tudja számolni a processzor, mennyi hő fog keletkezni az akkuban. Sima szorzás: akku-áram négyzete szorozva az akku belső ellenállásával, és ez integrálva idő alapon.

Varsányi Péter E.V.
Tel: +36-20-942-7232
Web: https://varsanyipeter.hu/
Email: info@varsanyipeter.hu

Ide kattintva csatlakozhatsz a legnagyobb Magyar Tesla Club Facebook csoportunkhoz, ahol elmondhatod a véleményed. Vagy ha nincs Facebook fiókod akkor regisztrálj a megújult fórumunkon ahol elmondhatod a véleményed és troll mentes zónában cseveghetünk. “e-cars.hu club, e-autó tulajdonosoktól, e-autó tulajoknak és rajongóknak, érdeklődőknek” egyaránt! https://ecarsforum.hu/