Prohlédli jsme si rozebraný elektromobil. Jeho technika není jednoduchá

Elektromobily se v dnešní době z různých důvodů stávají stále běžnější součástí modelové palety automobilek. Jejich technologie je ale stále pro mnohé neznámá. Přitom není tak jednoduchá, jak se někteří snaží tvrdit. Samotný elektromotor je možná mnohem jednodušší než motor spalovací, komponenty okolo už ale pěkně složité jsou.

Ukázali jsme si to na technickém workshopu značky DS, která na trh právě uvádí svůj první elektromobil, elektrické SUV DS 3 E-Tense. To sdílí platformu e-CMP vyvinutou pro malé elektrovozy s Peugeotem e-208, Peugeotem e-2008 nebo Opelem Corsa-e, které tudíž používají shodnou techniku. Architektura mimochodem vychází z CMP pro konvenční modely, mezi minimem modifikací je třeba zástavba zadního zavěšení doplněného o panhardskou tyč.

Jejich pohon zajišťuje sám o sobě jednoduchý synchronní elektromotor s permanentním magnetem, dodávaný společností Continental. Ten pohání přední kola, přičemž v závislosti na zvoleném jízdní režimu poskytuje výkon až 100 kW a točivý moment 260 N.m. To ale platí jen pro sportovní mód, ve výchozím „Normalu“ je to 80 kW a 220 N.m. Režim „Eko“ pak parametry kvůli navýšení dojezdu omezí na 60 kW a 180 N.m. Elektrický motor přitom pracuje až s 14.000 otáčkami za minutu, proto tu nesmí chybět reduktor snižující otáčky při běžné jízdě.

Práce se střídavým a stejnosměrným proudem

Tím to ale jen začíná. Elektromotor pracuje se střídavým proudem, jenže bere energii z lithium-iontového akumulátoru v podlaze, v němž je uložen stejnosměrný proud. Proto auto musí být vyzbrojeno invertorem, který přeměňuje stejnosměrný proud na střídavý. Zároveň však při běžném nabíjení získáváte střídavý proud – proto je tu zároveň palubní nabíječka, která mění střídavý proud „čerpaný“ při nabíjení na stejnosměrný, uložený v bateriích. První vozy DS 3 Crossback E-Tense sázejí na jednofázovou palubní nabíječku s výkonem 7,4 kW, zákaznická auta ale dostanou vyspělejší řešení. Počínaje červencem se totiž do vozů začne montovat třífázová nabíječka s výkonem 11 kW.

Další elektromobil je tu! Za luxusní DS 3 Crossback E-Tense dáte minimálně milion

To však není všechno. DS 3 E-Tense umožňuje také rychlonabíjení stejnosměrným proudem. Proto v jeho výzbroji najdeme ještě vysokonapěťový kabel (tradičně oranžově označen), který přenáší stejnosměrný proud z nabíječky do lithium-iontového akumulátoru.

Trakční 400V baterie dodávána LG Chem je mimochodem tvořena 18 moduly po 12 článcích s nominálním napětím 3,7 V, dohromady ji tudíž tvoří 216 článků. Zabírá prostor asi 220 litrů, díky umístění v podlaze však nenarušuje místo v kabině. Autu nicméně přidává asi 350 kilogramů hmotnosti. Moduly jsou umístěny v hliníkových deskách, které je chrání před vlhkostí a nečistotami. Zároveň však pomáhají s jejich chlazením.

Právě chladící systém je v případě elektromobilů pěkně složitý. Musí totiž pracovat se třemi chladicími okruhy. Každý z důležitých komponentů musí pro nejvyšší účinnost a životnost pracovat při jiné teplotě. V případě baterií je to nejlépe maximálně 35 až 40 °C, s čímž pomáhá právě chladící kapalina proudící pod hliníkovými schránkami chránícími baterie ve vnějším potrubí pod karoserií, na boku spodní části akumulátoru. S chlazením této kapaliny přitom pomáhá klimatizace auta.

Wallboxy a jejich možnosti: K čemu jsou vlastně dobré?

Zároveň je však v případě motoru nutná teplota nějakých 60 až 70 °C, což znamená nutnost druhého chladícího okruhu, který je využíván také pro palubní nabíječku. Třetí je pak pro topení, pracující až s teplotou 80 °C.

Baterie DS 3 E-Tense mimochodem mají udávanou kapacitu 50 kWh. To ale mluvíme jen o tzv. „technické“ kapacitě, ta „čistá“ činí 45 kWh. Na víc je zkrátka nenabijete, což je opět způsobeno snahou o zajištění jejich maximální životnosti. Ze stejného důvodu se lithium-iontové baterie nikdy nevybijí zcela (na nula procent). Narušilo by to totiž jejich životnost.

A proč je tedy udávána kapacita 50 kWh a nikoliv 45 kWh? Je to vlastně kvůli nabíjení. Během něj vznikají tepelné ztráty, výsledkem čehož do baterií nikdy nepronikne celá „čerpaná“ energie. Odběr tak bude vždy vyšší než získaná energie. Teoreticky tak sice baterie nabijete na 45 kWh, odběr ale bude činit právě těch 50 kWh.

Ještě složitější plug-in hybridy

Jestliže elektromobily jsou takto složité, je logické, že plug-in hybridy budou ještě složitější. V jejich případě musejí zkombinovat hned dva různé pohony. Jak to může vypadat, dokazuje DS 7 Crossback E-Tense, který jsme si mohli názorně prohlédnout rozebraný.

Pod jeho kapotou sice pracuje dobře známá přeplňovaná zážehová šestnáctistovka PureTech, jenže už kombinace s převodovkou je odlišná. Osmistupňový automat od Aisinu totiž v tomto případě nahradil hydrodynamický měnič za hydraulicky ovládanou vícelamelovou spojku, navíc je do něj zakomponován elektromotor. Spalovacímu motoru pak chybí startér, o jeho spouštění se totiž stará právě elektromotor.

TEST DS 7 Crossback E-Tense 4x4 – Vzhledem zaujme, co ale plug-in hybrid?

Novinkou je pak zubová spojka, která odpojuje elektrický pohon. Plug-in hybridní DS 7 Crossback přitom na elektřinu umí jet rychlostí až 135 km/h. Není to však ani tak snahou o co nejrychlejší jízdu na „čistý“ pohon, jako spíš přizpůsobení se emisním normám. V normovaném cyklu WLTP se jezdí rychleji než v dřívějším NEDC, a tak je pro plug-in hybridy výhodnější umět jezdit v elektrickém režimu vyšší rychlostí, aby výsledná normovaná spotřeba byla nižší.

Z důvodu nových norem se liší také palivová nádrž. Ta je tlaková, kvůli dnešním pravidlům o odpařování benzinových par. Konstruktéři totiž musejí počítat s tím, že by plug-in hybrid mohl dlouhou dobu jezdit jen na elektřinu a v jeho nádrži by zůstávalo staré palivo. Benzinové páry tak zachycuje aktivní uhlí. I proto se tak může stát, že plug-in hybrid i v čistě elektrickém režimu zapne spalovací motor – pro obměnění paliva a odsátí par.

Elektromobily a jejich nabíjení: Znáte nejčastější typy nabíječek a konektorů?

Akumulátory jsou v tomto případě umístěny pod zadními sedačkami, přičemž váží 100 kilogramů. I z toho důvodu tu nechybí zadní víceprková náprava, aby si s takovou hmotností navíc auto poradilo.

Elektromobily a plug-in hybridy tak do budoucna budou nadále velkou výzvou i pro mechaniky. Jen místo specialistů na spalovací motory budou v servisech potřeba nejen zkušení elektrikáři, ale také vodoinstalatéři, kteří si s takovou soustavou trubek zvládnou poradit.