Určitě už jste o tom ve spojení s Hyundai IONIQ 5 slyšeli – díky špičkové 800V technice zvládá extra rychlé nabíjení a je efektivnější než naprostá většina jiných elektromobilů. Ale co přesně to ta „osmisetvoltová architektura“ je a jaké výhody má v praxi?
Skutečné inovace často nejsou vidět na první pohled. IONIQ 5 při představení v roce 2021 zaujal hlavně svým designem, neméně výjimečná však je i zbrusu nová platforma e-GMP. Díky ní IONIQ 5 i nový IONIQ 6 pracuje s napětím 800 V, přestože obecně se napětí hnacích soustav elektromobilů v současnosti ustálilo na hodnotě 400 V. Již v roce 2019 sice s 800V architekturou přišlo Porsche Taycan, Hyundai nicméně jako první dokázal tuto technologii přenést do dostupné velkosériové produkce a dosud si tento náskok drží.
Proč je ale lepší mít v autě 800 namísto 400 voltů? Jednoduše proto, že se tím zmenšují ztráty, a to na mnoha frontách. Při vyšším napětí lze pracovat s nižším proudem, je možné použít tenčí a lehčí kabely, aniž by se nežádoucí měrou zvýšil odpor, a snižují se i nároky na chlazení.
Trocha fyziky
Větší efektivita 800V technologie vychází z fyzikálních zákonů (jak jinak). Princip je v tom, že elektrické ztráty rostou s mocninou proudu a dvojnásobné napětí umožní pro dosažení stejného výkonu použít teoreticky jen poloviční proud, který provázejí čtvrtinové ztráty.
- Elektrický výkon (P) = proud (I) x napětí (U). Při zdvojnásobení napětí lze pro stejný výkon použít poloviční proud.
- Současně platí: U = odpor (R) x I
- To přeneseně znamená: P = R x I². V tomto případě si P představme jako ztrátu výkonu, která se zvětšuje s mocninou proudu.
- Když se tedy zmenší proud na polovinu, ztráta výkonu se při stejném odporu zmenší 4x.
Vyšší nabíjecí výkon po delší dobu
V praxi samozřejmě vše provázejí ztráty, takže reálné přínosy nejsou tak markantní, jak ukazují vzorečky výše. Rozdíly jsou ale i tak značné a z hlediska uživatele se v případě IONIQ 5 projevují hlavně při nabíjení. Pokud vůz připojí na 800V nabíječku, dokáže akumulátor dobít z 10 na 80 % kapacity za 18 minut. To znamená, že během 18 minut doplní více než 51 kWh energie.
Kromě toho, že jde o energii na 250 kilometrů jízdy, to znamená průměrný nabíjecí výkon 170 kW, což je v dnešní době skutečně závratné číslo. Většina současných 400V elektromobilů dosahuje maximálních hodnot v rozmezí 120 až 150 kW, a to pouze krátkodobě (jen výjimečně maximum vrcholí hodnotou 200 kW).
Vtip je v tom, že při dosahování takto velkých nabíjecích výkonů neprotékají díky 800V technologii nabíječkou, baterií a dalšími prvky tak velké proudy, a tudíž nedochází k nadměrnému zahřívání, které by vyžadovalo dodatečnou energii na nezbytné chlazení.
Schopnost rychlého nabíjení má přínos také v účinnější rekuperaci, kdy je vůz schopen více kinetické energie přeměnit na elektřinu a tu následně využít. To vše přispívá k celkově vyšší účinnosti, nižší spotřebě a delšímu dojezdu. Větší efektivita a schopnost rychlého nabíjení se nejvíce projeví na dlouhých cestách.
Nabíjení přes motor
800V technologie platformy e-GMP je originální i svým technickým řešením. Integrovaná řídící nabíjecí jednotka ICCU (Integrated Charging Control Unit) zajišťuje nejen nabíjení z různých zdrojů stejnosměrného i střídavého proudu, ale umožňuje také posílat elektřinu z akumulátoru do externích zařízení pracujících s napětím 120 nebo 230 V. Chytře si poradí i s dobíjením z nabíjecích stanic s napětím 400 V, jež dokáže bez dalších zařízení efektivně transformovat na svých pracovních 800 V. Jako měnič v tomto případě využije vinutí zadního elektromotoru, v němž se ze 400 stane 800 V putujících s menšími proudy a větší účinností do baterie.
Obecně se očekává, že budoucí nové elektromobily, které se na trhu začnou objevovat ve druhé polovině tohoto desetiletí, již budou dostávat převážně architekturu pracující s napětím 800 V. Hyundai však má v tomto směru náskok celé jedné automobilové generace.
