Asiaa akuista ja kokemuksia litium-akusta

Karavaanarien matkailu luonnossa ja yöpyminen leirintäpaikkojen ulkopuolella ilman verkkovirtaa on lisääntynyt. Tästä syystä sähkön tarve ja sen omavaraisuuskapasiteetin lisääminen ajoneuvoihin kiinnostaa monia. Uutta tuulta sähkön kapasiteettiasioihin tuo litium-akut.

Perusvirtana on 12 voltin virta              

Matkailuajoneuvoissa on 12 voltin sähköjärjestelmä. Perusvarustukseen kuuluu yleensä yksi asuintilan sähkölaitteille oleva hupiakku ja moottoritilassa käynnistysakku moottorille ja alustan sähköä vaativille toiminnoille.

Matkailuajoneuvoissa 12 V akkuvirralla toimii valaistus, vesipumppu, jääkaappi ajettaessa ja mahdollisesti muita sähköisiä laitteita. Muut sähkölaitteet edellyttävät yleensä verkkovirtaa. Jääkaapin energialähteinä ovat leiriydyttäessä joko kaasu tai sähkö valinnan mukaan.

Matkailuajoneuvossa oleva akku latautuu ajettaessa tai ajoneuvon ollessa kytkettynä verkkovirtaan laturin avulla. Vaunua vedettäessä matkailuvaunun akku latautuu, kun vaunun virtajohto on kytketty vetoauton vetokoukun pistorasiaan. Matkailuauton käynnistys- ja hupiakku latautuvat moottorin käydessä kuitenkin niin, että moottorin akku on latausjärjestyksessä aina ensimmäisenä. Lyhyet matkat eivät siis välttämättä lataa hupiakkua heti täyteen.

Akut tarpeen mukaan

Akkukapasiteetti (virran määrä) ilmoitetaan ampeeritunteina (Ah).

Valitettavasti perinteisten akkujen todellinen virtakapasiteetti on vain noin 60 % ilmoitetusta määrästä. Esimerkiksi 100 Ah -akusta saatava todellinen virtamäärä on vain noin 60 Ah. Esimerkiksi 1000 W kahvinkeitin kuluttaa 5 minuutin keittoajalla noin 8 Ah akun kapasiteetista.

Hupiakusta saatavaa virtamäärää voi lisätä hankkimalla suuremman akun tai lisäämällä akkujen määrää. Yleisimmät matkailuajoneuvojen alkuperäisakut ovat 75-90 Ah kokoisia AGM-akkuja, joita myös asiantuntijat suosittelevat matkailuajoneuvokäyttöön AGM-akkuja, jotka sietävät toistuvia varauksia ja purkauksia merkittävästi paremmin kuin ns. standardiakut. Lisäakkujen määrä on yleensä 1-2 kpl. Määrää voi rajoittaa tilanpuute tai liian suuri painon lisäys, jolloin litium-akku on hyvä vaihtoehto.

Akkutyypit

Perinteisin akku on lyijyakku (happoakku), johon tarvittaessa lisätään akkuvettä. Geeli—ja AGM-akut ovat huoltovapaita ja lyijyakkuja pitkäikäisempiä. Niistä ei tule myöskään lataushöyryjä.

Litiumakut (LifePo4) ovat suuri muutos matkailuajoneuvojen sähkön omavaraisuuteen. Akut ovat huoltovapaita ja niiden kennorakenteen ansiosta ne voidaan asentaa mihin tahansa asentoon ajoneuvossa. Jos litiumakussa on sisäänrakennettu lämmitystoiminto, sitä voi käyttää myös talvella. Tämän ominaisuuden olemassaolo kannattaa aina varmistaa akkua hankkiessa. Akun toimintaa säätelee BMS-järjestelmä (Battery Management System).

Litium-akkujen hintataso on perinteisiä akkuja korkeampi, mutta hinnan vastineeksi saa pidempiaikaisen varausjännitteen keston ja akun käyttöiän sekä merkittävästi kevyemmän painon.

Esimerkiksi 125 ah litium-akku vastaa noin 230 ah perinteistä akkua, joten yhdellä kevyellä litium-akulla saa lähes kaksinkertaisen kapasiteetin. Olosuhteissa, joissa hupiakun kuormitus on kova (esim.talvella), huomaa nopeasti varaustason pysymisen korkeana ajallisesti huomattavasti pidempään perinteisiin akkuihin verrattuna.

Latausboosteri oikealla

Litium-akun lataaminen täydellä teholla edellyttää Lifepo-laturia, latausboosterin sekä mahdollisen aurinkopaneelin oikeanlaisen säätimen. Mikäli käytössä ei ole Lifepo-laturia, on varmistettava maksimi latausjännite. Normaali laturin käyttöä ei ole kielletty, mutta lataus ei ole yhtä tehokas.

Kun akkutyyppi muuttuu matkailuajoneuvossa, laturista on valittava oikea akun tyyppi (Happo- AGM-Geeli- Litium), jotta latausjännite on oikeanlainen.

Kokemuksia litium-akusta

Vaihdoin 95 ah AGM-akun 125 ah litium-akkuun.

Akku asennettiin kyljelleen

Vuorokauden aikana talviolosuhteissa (12-16 astetta pakkasta) koko ajan käytössä oleva Truman 6 kW:n ilmalämmitys (ilman sähkövastuksen käyttöä) lisättynä muulla matkailuauton sähkötarpeella joulukuussa (valaistus, lataukset, televisio yms.) piti 125 ah litium-akku varaustason yli 13 voltissa. Tällä kulutusmäärällä akun virtamäärä riittää oletettavasti 2-3 vuorokauden käyttöön ilman verkkovirtaa. Edellisellä akulla (95 ah AGM-akku) reilun vuorokauden kuluttua piti jo hankkiutua verkkovirran päähän näissä olosuhteissa, kun aurinkopaneelista ei ollut apua.  Lämmitysvastus näyttää toimivan juuri niin kuin luvattiin. 

Arastelin korkeaa hankintahintaa, mutta nyt kokemusten kartuttua, voin lämpimästi suositella litium-akun hankintaa, sillä sen ominaisuudet antavat hyvän vastineen korkeammalle hankintahinnalle.

Litium-akun edut verrattuna perinteisiin lyijyakkuihin

• Pitkäikäisyys: akut yleensä kestävät 2000–5000 latausjaksoa 80% purkaustasolla, mikä on huomattavasti enemmän kuin lyijyakkujen 300 – 500 jaksoa.
  
• Tehokkuus: akuilla on suurempi energiatiheys, mikä tarkoittaa enemmän energian varastointia yksikköpainoa kohti.
  Nopea lataus: akut voidaan ladata nopeasti, mikä vähentää käyttökatkoksia.
• Vakaa purkausjännite: purkauskäyrä on tasaisempi kuin lyijyakkujen, eli akut säilyttävät jännitteen tasaisempana purkautuessaan.
• Huoltovapaus: akkuja ei yleensä tarvitse huoltaa (esim. akkuveden tarkastus) kuten lyijyakkuja.
• Ympäristöystävällisyys: akkujen elinkaaren lopussa ei ole raskasmetalleja eikä niiden ympäristövaikutus ole yhtä suuri kuin lyijyakun.

Erilaisia käyttäjiä ja tarpeita

Suuri akkukapasiteetti, iso invertteri ja aurinkopaneeli katolla ei ole itsetarkoitus. Mieti tarkasti oma sähkön käyttötarpeesi. Jos tarpeesi on satunnaista ja se rajoittuu lähinnä pienelektroniikan (puhelimet, tietokoneet ja muut pienlaitteet) lataamisen ja kahvin keittäminen ja ruoan lämmittäminen kaasuliedellä tuntuu jopa mukavalta vaihtelulta, pärjäät varmasti pienehköllä invertterillä (300-500 W) ja ajoneuvon perusakulla. Akun lisäkapasiteetti lisää omavaraisuusaikaa. Lisäakkujen hankinnassa on hyvä muistaa, että nykyinen akku on syytä vaihtaa, koska akkujen tulisi olla samanikäisiä parhaan varauskapasiteetin turvaamiseksi, joten litium-akku voi olla hyvä vaihtoehto kahdelle perinteiselle akulle.

Jos vietät suurimman osan paikallaolostasi verkkovirran ulottumattomissa, käytät aktiivisesti runsaasti virtaa tarvitsevia laitteita (kahvinkeitin, mikroaaltouuni, imuri jne) ja käynnistät ajoneuvosi harvakseltaan, tarvitset hyvän akkukapasiteetin, suuren invertterin ja todennäköisesti aurinkopaneelin katolle.

Matkailuautoissa siirrytään entistä enemmän absorpiokaapeista (kaasu, sähkö) kompressorijääkaappien (vain sähkö) käyttöön, joiden virrankulutus on noin 25-35 ah/vrk. Tämä lisää tarvetta varmistaa riittävä akkukapasiteetti matkailuajoneuvoon.