Hyundai Kona · akku

Hommasimme jo viime talvena Hyundai Kona -purkuautosta 64kWh akun, joka jäi sittemmin muiden kiireiden takia odottelemaan, mutta nyt joulun alla viimein saimme aikaiseksi perehtyä akkuun paremmin. Emme olleet kauheasti Konan akuista löytäneet tietoa netistä, joten pitihän sitä itse sitten selvitellä, mitä kaikkea näistä voisi rakentaa.

Akku on peräisin 2018-mallin n. 100 tkm ajetusta Konasta.

Auton muut osat ovat myynnissä Autokierrätys L&G:llä.

Akun kansi on kiinnitetty pulteilla ja muttereilla.

Konan akku on helppo purkaa. Peltinen kansi on kiinnitetty pulteilla ja muttereilla, eikä mitään liimoja ole käytetty lukuunottamatta akun päällä olevat kahdeksan pulttia, joiden läpiviennit on tiivisteen lisäksi suojattu massalla.

Tältä näyttää, kun kansi on pois päältä.

Peltikansi on helppo nostaa pois ja alta paljastuu tiivis nippu pussikennoista kasattuja moduuleita. Akun etuosassa on varattu tilaa elektroniikalle ja takana, takapenkin alla on akkumoduuleita kahdessa kerroksessa. Moduulien ja peltikannen välissä on styroksikappaleita suojana.

Etuosan elektroniikkaa ja jäähdytys-/lämmitysputkistoa

Etuosasta löytyy akun BMS master, kaksi BMS slave-moduulia, kontaktorit ja muuta akussa tarvittavaa elektroniikkaa ja lisäksi akun jäähdyttämisessä ja lämmittämisessä käytettävä glykoliputkistoa. Putkisto haarautuu kolmeen eri piiriin, joista reunimmaiset kiertävät myös takaosan päällekäin olevien moduulien kautta. Kuvissa näkyy myös akun reunoilla oleva tiiviste, joka on erillinen uusittavissa oleva komponentti. Paljon mukavampi huoltaa kuin esim. Tesla Model S:n akku, joka on liimattu kiinni.

BMS master

Kaksi BMS slavea ja kannen alla kontaktorit

Reunimmaisista moduuleista jäähdytyskierto jatkuu takaosan päällekäin oleville moduuleille.

Takana akun päällä on sulake ja huoltoerottimen liitin.

Akku koostuu yhteensä kymmenestä moduulista, joista aina kaksi on niputettu yhteen. Näillä “moduulipareilla” on yhteinen jäähdytys ja slave-BMS, jotka taas ovat yhteydessä master-BMS:ään.

Mittasin moduulin jännitteen, tässä tapauksessa 38,4V eli selvästi yli puolillaan. Auton oman mittariston mukaan n. 70%. Akkumoduuli on 3p10s eli siinä on yhteensä 30 kennoa, joissa on aina kolme rinnan ja näitä “minimoduuleita” 10 sarjassa.

Jäähdytysputket kiinnittyvät pikaliittimillä akkumoduulien alla oleviin jäähdytyslevyihin.

sähkö siirtyy “lattakaapeleita” pitkin moduulilta toiselle.

Yhdessä johtimessa on tällainen “sulake”.

Yllä olevassa kuvassa on ensimmäinen moduuli siirretty trukkilavalle. Vielä tässä kohtaa en huomannut, että takimmaiset, poikittain olevat moduulit ovat aavistuksen pienempiä kuin pitkittäin olevat. Ne koostuvat kahdesesta eri kokoisesta moduulista, 3p10s ja 3p9s. Yhteensä autossa on siis kahdeksan 3p10s -moduulia ja kaksi 3p9s -moduulia.

Yksi tällainen moduuliparipainaa n. 70 kiloa.

Moduuliparin moduulit on kytketty toisiinsa “silloilla”.

Moduuliparien välillä kulkee myös BMS:n tarvitsema tieto kennojen jännitteistä. Molemmilla puolilla moduuleita kulkee “väylä”, eli käytännössä kennojen navoilta vedetyt johdot slave-BMS:ille.

Moduulit irrallaan jäähdytysalustasta

Moduulit ovat muutaman pultin lisäksi kiinni jäähdytysalustassa lämpöä johtavalla massalla

Näitäkin voinee ostaa erikseen.

Purin yhden moduulin ihan mielenkiinnosta. Moduuli on nipussa ylä- ja alareunaa kiertävän metallikehikon avulla. Moduulien päissä on alumiiniset vahvikelevyt, se on puristettu kasaan ja sitten kasattu napoihin “väyläpiirilevyt”, joiden avulla navat kytketään toisiinsa, sekä saadaan kuljetettuja kennojen jännitetieto BMS:lle. Kaikki on kasattu M5-pulteilla, mikä tekee kennojen jatkohyödyntämisen melko helpoksi.

Tämä moduuli koostuu yhdeksästä “minimoduulista”, joissa kussakin on kolme kennoa rinnan kytkettynä.

Kolme rinnan kytkettyä kennoa on hitsattu toisiinsa kiinni, eli niitä ei ole järkevää enää purkaa erikseen.

Kukin kenno 218Wh.

Yksittäiset kennot ovat tässä tapauksessa LG:n valmistamia 218Wh kennoja. Kennoja on yhteensä 8*3*10+2*3*9=294 ja akun kapasiteetti siis 64092Wh. Moduulit ovat kapasiteetiltaan 6,54kWh ja 5,89 kWh. Yksi 6,5kWh moduuli painaa henkilövaa’alla mitattuna karvan alle 34kg.

Itse akkumoduuleissa ei ole “älyä”, vaan niistä jännitetiedot kulkevat johtimia pitkin moduuliparin omalle BMS:lle. Liittimiä on montaa erilaista – uusiokäytössä kannattanee hyödyntää akusta purettuja johtosarjoja, jos ei onnistu löytämään jostain näiden ERNI:n valmistamien liittimien tyyppejä. Käytännössä siis kun kaksi moduulia on kytketty yhteen, pystyy jommasta kummasta päästä moduulia mittaamaan kahden peräkkäisen moduulin lähes jokaisen 3P-kennoryhmän jännitteen. “lähes” siksi, että muutamaa keskellä moduulia olevaa kennoa eri pysty erikseen mittaamaan. Tai en ainakaan omissa nopeissa mittauksissani ihan joka kennon jännitettä liittimistä onnistunut löytämään.

Lämpötilatietoja mitataan varsin kitsaasti. Neljässä moduuliparissa on kussakin yksi lämpötila-anturi, yhdessä ei siis lainkaan. Lisäksi glykoliputkistossa on yksi anturi. Aika vähän, kun esim. Teslan jokaisessa 16 moduulissa on kaksi anturia jokaisessa.

Akun pohja on 7mm vahvaa alumiinia ja kun laskee mukaan muun rungon, ovat kennot n. 40mm irti akun pohjapinnasta. Aika lujaa saa tällaisen akun kiville ajaa, jotta kennot kunnolla vaurioituvat. Kylkikolariakin varten reunoilla on kohtuulliset vahvikkeet.

Aiemmin on tullut purettua Model S:n, BMW i3:n ja Renault Zoen akku. Jokainen omalla tavallaan erilainen. Koitetaan laittaa joskus kuvia näistäkin. Tällainen Konan akkumoduuli vaikuttaa oikein soveltuvalta uusiokäyttöön – joko jossain auton sähköistysprojektissa tai vaikka kiinteistön varavirta-akkuna. Moduuliin on helppo kytkeytyä M5-pulttien avulla ja kennojen jännitetiedot saa BMS:lle kohtuullisella vaivalla askartelemalla johtosarjan tai käyttämällä auton valmista, jos löytää soveltuvia liittimiä. Toki myös CAN-väylää tutkimalla lienee mahdollista käyttää Konan omaa BMS:ää hyödyksi, mutta emme ole löytäneet tähän mitään valmista aineistoa.

Isompia virtoja käytettäessä myös jäähdytys on mahdollista rakentaa valmiin jäähdytyslevyn ansiosta.

Jos olet kiinnostunut, voimme luopua näistä kyseisistä moduuleista (joista yksi siis purettuna kokonaan). Euroopassa näytään kauppoja tehtävän n. 130 eur/kwh hintaan. Kiinnostuneet ottakaahan yhteyttä heikki@pajalle.com / 040-500 6228.

Disclaimer: Hyundailla on ollut LG:n akuille takaisinkutsukampanja, joissa niitä on takuuseen vaihdettu, koska muutamia Hyundain sähköautoja on syttynyt palamaan. Emme siis suosittele näitä esimerkiksi asuinkiinteistön varavirta-akuksi ilman kunnollista BMS:ää, joka osaa mitata eristevastukset yms. olennaiset turvallisuuteen liittyvät asiat.