Porsche Macan - älykäs akustonhallinta vie matka-ajossa pidemmälle rennommin

Uudessa sähköauto Porsche Macanissa, joka perustuu PPE-alustaan (Premium Platform Electric) on selvästi panostettu akuston hallintaan – sekä lämpötilan että energiatehokkuuden näkökulmasta. 

Tämä voi selittää KaaraTV:n tuoreet havainnot maltillisesta kulutuksesta, kun ajoimme moottoritienopeudella Helsingistä Turkuun (n. 170 km). 

Vertailukokemuksena oli tuore matka niin ikää moottoritienopeudella Helsingistä Tampereelle (n.180 km) uudella Skoda Elroqilla.

Skoda Elroq 60 menetti varauksestaan matkan aikana noin 70 %. Macanin varauksen lasku jäi noin 40 %. Sekä Macan että Elroq olivat takavetoisia.

Tässä muutamia keskeisiä tekijöitä, jotka vaikuttavat eroon Macanin hyväksi:

1. Edistynyt lämpöhallinta (thermal management)

Macan Electric hyödyntää integroitua lämpöhallintajärjestelmää, jossa:

• Akuston lämpötilaa säädetään erittäin tarkasti (lämmitys ja jäähdytys nestekierron kautta).
• Moottori, invertteri ja akku muodostavat lämpöä jakavan ekosysteemin.
• Järjestelmä kykenee optimoimaan toimintaa ajotilanteen mukaan – esimerkiksi moottoritiellä tehoa säädellään tehokkuuden eikä pelkän suorituskyvyn mukaan.

2. Optimoitu käyttöalue (SoC-säätö ja bufferit)

Macanin akustossa (100 kWh brutto, noin 95 kWh netto) on:

• Hyvin suunniteltu käyttöalue, joka vähentää lataus- ja purkuhäviöitä.
• Akuston sisäinen vastus on optimoitu erityisesti matka-ajoon, mikä tarkoittaa vähemmän lämpöhäviöitä korkeissa nopeuksissa.

3. Aerodynamiikka ja ajodynamiikka

Macan on sähköautoksi poikkeuksellisen aerodynaaminen SUV:

• Cd-arvo on niinkin alhainen kuin 0,25, mikä on huippuluokkaa.
• Ilmasäleiköt, ilmanohjaimet ja madaltuva ajoasento (aktiivinen ilmajousitus) vähentävät ilmanvastusta yli 100 km/h nopeuksissa merkittävästi. Koeajossa olevassa takavetoisessa Macanissa on rautajouset. Aktiiviset iskunvaimentimet kustantavat noin 1 500 euroa, aktiivinen ilmajousitus noin 3 000 euroa.

4. Energianhallinnan ohjelmistot

Porsche käyttää omaa ohjelmistokokonaisuuttaan (E3-arkkitehtuuri), jossa:

• Ajoakku, moottorit ja navigointi keskustelevat keskenään.
• Reittiin ja nopeuteen perustuva ennakoiva energianhallinta osaa jakaa tehoa ja esilämmittää/jäähdyttää akkua jo ajon aikana optimaalisesti.

5. Moottoriarkkitehtuuri ja käyttö

Macan Electricissä on Permanently Excited Synchronous -moottorit (PSM). Suomeksi: Pysyvästi magneettisesti herätetty synkronimoottori. (*

• PSM-moottorit ovat tehokkaita, ja niillä on pienemmät häviöt kuin asynkronimoottoreilla (etenkin tasaisessa moottoritienopeudessa).
• Etu- ja takamoottorit voidaan irrottaa (disconnect) ajon aikana tarpeen mukaan – jolloin ajetaan yhdellä moottorilla parhaan hyötysuhteen mukaan.

Yhteenveto:

Porsche on panostanut Macan Electricin akuston hallintaan poikkeuksellisen paljon. Yhdistettynä muihin ratkaisuihin, kuten ilmanvastuksen minimointi ja moottorien optimointi, saadaan aikaiseksi käytännössä matalampaa kulutusta pitkällä matkalla kuin monella muulla isolla sähköautolla.

Antti Liinpää, KaaraTV

*) Porsche Macanissa on pysyvästi magneettisesti herätetty synkronimoottori

• Permanently Excited = pysyvästi herätetty (eli moottorissa on pysyvät magneetit, jotka tuottavat magneettikentän ilman ulkoista virtaa)
• Synchronous Motor = synkronimoottori (roottori pyörii täsmälleen samassa tahdissa kuin sähkömagneettikenttä)

Miten se toimii ja miksi sillä on väliä?

Pysyvästi magneettisesti herätetty synkronimoottori:

• On erittäin tehokas ja energiatehokas, erityisesti tasaisessa moottoritieajossa.
• Tarjoaa tarkan väännönhallinnan ja erittäin nopean reagoinnin.
• On pienempi ja kevyempi kuin esimerkiksi asynkronimoottori samalla teholla.
• Ei tarvitse herätyskäämiä, jolloin sähköhäviöt ovat pienemmät.