Elektromobil VUT SUPER EL II

Po dvou letech práce na vývoji elektromobilu byl elektromobil VUT SUPER EL II v červnu 2011 homologován, schválen do provozu na pozemních komunikacích, prošel STK a Magistrát mu přidělil technický průkaz a státní poznávací značku. Jedná se o jediné osobní auto, které má v technickém průkazu jako tovární značku uvedeno "VUT".

Vývoj elektromobilu

V roce 2009 získalo VUT v Brně darem od Škoda Auto a.s. nehomologované vozidlo Škoda Superb 2.0 TDI bez technického průkazu pro přestavbu na elektromobil. Přestavby se ujal student doktorského studia Fakulty strojního inženýrství Ing. Martin Solař a student magisterského studia Fakulty informačních technologií Miroslav Svačina, kteří navrhli konstrukční řešení a ve spolupráci s vedoucím projektu Ing. Jaromírem Marušincem zrealizovali stavbu elektromobilu s využitím některých dílů nehomologovaného vozu Škoda Superb II.

Práce na elektromobilu probíhaly v Hulíně ve firmě EVC Group s.r.o. Protože na projekt nemělo VUT dostatečné prostředky, byla práce a některý materiál hrazen z prostředků sponzorů EVC Group, TUV-SUD a TILI. Elektromobil byl plně pojízdný již po prvním roce prací a byl představen na brněnském Autosalonu 2010. Ačkoli jeho jednotlivé díly jsou homologovány pro automobilový průmysl, zkoušky a schvalování vozidla do provozu jako celku trvalo další rok.

Protože původní vůz od Škoda Auto nebyl homologován a neměl technický průkaz, nebylo možné požádat o povolení jeho přestavby. Proto bylo nutné získat povolení stavby nového vozu, přičemž dar Škoda Superb II byl použit pouze jako zdroj dílů. Nová stavba získala nové vlastní VIN jako by VUT byla automobilka a nové jméno „VUT SUPER EL II“.

Homologace a testy včetně vozu probíhaly ve zkušebnách TUV-SUD  a na polygonu u Mladé Boleslavi. Testoval se výkon vozu, spotřeba, brzdy, elektromagnetická kompatibilita, izolační odpor při 90% vlhkosti, ale i kvalita tažného zařízení a elektromotoru rozjížděním do prudkého kopce přičemž na tažném zařízení bylo vlečeno další těžké vozidlo. Elektromobil VUT SUPER EL II dosahuje dojezdu 220km mimo dálnici a 160km na dálnici, maximální rychlosti přes 160km/h. Interní nabíječkou z jedné fáze 230V 16A se nabíjí 10hodin, z třífázové zásuvky 400V 32A hodinu na 90% kapacity a z 400V 64A půl hodiny na 90% kapacity. Připravuje se možnost nabíjení stejnosměrným proudem podle standardu CHAdeMO, kterým je možné elektromobil nabít na 90% za 20 minut výkonem 100kW.

Doktorandi a studenti z Ústavu výkonové elektrotechniky a elektroniky Fakulty elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně, doc. Pavel Vorel, Ing. Dalibor Červinka, Ing. Jan Kuzdas, Ivo Pazdera a Jan Knobloch připravují pro tento elektromobil rychlou nabíječku 48kW, která bude schopná nabít vozidlo za 30 minut na 100km další jízdy.

Nabíječka obsahuje moderní výkonné polovodiče, které umožnily o jeden řád zmenšit hmotnost a rozměry spínaného zdroje, a unikátní technologii magnetických toků ve vysokofrekvenčním transformátoru. Nabíječku je možné napájet maximálním proudem 3x63A 400V a poskytuje stejnosměrné napětí až 400V. Nabíjecí proud je řízený BMS systémem v elektromobilu podle nabíjecí fáze a teploty akumulátorů.

Technické vybavení

Elektromobil je vybaven ABS, elektrickým posilovačem řízení, elektrickým posilovačem brzdného účinku a elektrickým topením. Připravuje se také možnost elektrické klimatizace – tepelného čerpadla. Součástí elektromobilu je také navigace s vyznačenými 161 nabíjecími místy na mapě České Republiky.

Elektromobil využívá centrální elektrický střídavý asynchronní motor s kotvou nakrátko od výrobce Siemens. Elektromotor je chlazen vodou z původního chladiče spalovacího motoru a je přes laserově vyřezanou přírubu napojen na spojku a manuální šestistupňovou převodovku. Elektromotor poskytuje trvalý výkon 35kW při 3500 tis. otáček. Díky kvalitnímu chlazení je schopen výkonu 70 až 100kW po dobu akcelerace vozidla z 0 na 160km/h.

Elektromotor je řízen speciálně vyvinutým frekvenčním měničem s napájecím napětím 350V z akumulátoru. Frekvenční měnič je vybaven vektorovým řízením a plynulou rekuperací, která je řízena akceleračním pedálem, brzdovým pedálem. Rekuperace je automaticky deaktivována při sešlápnutí spojky a aktivaci systému ABS.

Elektrický okruh 12V napájí veškeré obvyklé elektrické spotřebiče moderního automobilu.  Elektromobil však místo alternátoru využívá DC/DC konvertor pro dobíjení 12V palubního akumulátoru z 300V trakčního akumulátoru.

Elektromobil využívá lithium-železo-yttrium-fosfátovou LiFeYPO4 baterii 95 akumulátorových článků. Každý článek je vybaven vlastním teplotním čidlem, mikroprocesorem a výkonovým tranzistorem, který provádí jeho balancování, chrání ho proti přebíjení a podbíjení a zajišťuje optimální provoz. Tyto balancery komunikují pomocí sběrnice se systémem BMS, jež sleduje a zobrazuje stav energie a jednotlivých článků na displeji řidiče a případně komunikuje s diagnostickým počítačem nebo s mobilním telefonem.

Využití v praxi a další plánovaný rozvoj

Elektromobil VUT SUPER EL II byl testován ve vývoji Škoda Auto během vývoje prototypu elektromobilu Škoda Green E Line. Nyní v praxi slouží jako předloha pro přestavby elektromobilů společnosti EVC Group na platformě Škoda Superb II pod obchodním označením EVC S7.

Příští 2 roky bude VUT SUPER EL II vybaven robotickým viděním a řízením, které v určitých situacích může nahradit řidiče, budou testovány nové akumulátory.