Bleskově rychlé a ekologické nabíjení elektromobilů? I tady pomáhá závodní Volkswagen I.D.

Tým Marca-Christiana Bertrama, vedoucího vývoje elektrických/ elektronických systémů v oddělení Volkswagen Motorsport, vyvinul pro závodní vůz I.D. R Pikes Peak elektrický pohon, který poskytuje celkový nejvyšší výkon 500 kW (680 k). Při útoku na stávající traťový rekord v kategorii elektromobilů, který se uskuteční 24. června, musí tým Volkswagen Motorsport počítat s nesčetnými nevypočitatelnými okolnostmi. Mezi ně patří také možné přerušení závodu. „Při stanovení strategie nabíjení jsme zohlednili možnost opětovného startu,“ říká Bertram. „Přitom je nutné zvládnout dvě výzvy: zabránit přehřátí akumulátorů během nabíjení a kromě toho zajistit rovnoměrnost nabití všech akumulátorových článků.“

Využívání zkušeností z vývoje rodiny modelů I.D.

Při vývoji akumulátorů pro první čistě elektricky poháněný závodní vůz Volkswagen profitoval tým z know-how odborných oddělení pro elektrickou mobilitu značky Volkswagen ve Wolfsburgu. Například základní výzkum pro akumulátory závodního vozu I.D. R Pikes Peak probíhal ve stejných laboratořích, v nichž je vyvíjena také akumulátorová technika pro budoucí sériově vyráběné modely rodiny I.D. „Nejprve jsme testovali různá chemická složení jednotlivých akumulátorových článků, následně jsme testy rozšířili na celé moduly,“ vysvětluje Bertram.

Optimálním řešením pro závodní vůz I.D. R Pikes Peak se ukázalo být rozdělení lithium-iontových akumulátorů do dvou bloků a jejich uložení vedle prostoru pro jezdce a za ním. Akumulátory se vyznačují velmi vysokou hustotou výkonu. „U závodního vozu nepotřebujeme maximální dojezd, ale nejvyšší možný dodávaný výkon,“ vysvětluje Bertram rozdíly od sériově vyráběných vozů. I.D. R Pikes Peak díky tomu zrychlí z 0 na 100 km/h za 2,25 sekundy – rychleji než monopost Formule 1. Na trati o délce 19,99 kilometru čeká jezdce 156 zatáček. Akumulátory přitom musí zvládnout přibližně stejný počet fází akcelerace.

Komplexní strategie pro nabíjecí proces

Zvláštní pozornost byla při vývoji věnována ideálnímu nabíjení akumulátorů během závodu. Tento proces vyžaduje komplexní strategii. Volkswagen Motorsport bude před startem na Pikes Peaku pracovat současně se dvěma systémy rychlého nabíjení, které dodají akumulátorům závodního vozu I.D. R Pikes Peak čerstvou energii s relativně nízkým celkovým výkonem 90 kW. „Díky nízkému nabíjecímu proudu vzniká jen málo tepla,“ říká Bertram.

Velkou neznámou je přitom venkovní teplota v zázemí závodních týmů. Na Pikes Peaku jsou dokonce i v červnu možné hodnoty jen mírně přesahující bod mrazu, ale také vysloveně letní horko. „Pro akumulátory je ideální teplota kolem 30 stupňů Celsia,“ říká Bertram. V případě potřeby může být vnitřní akumulátorový systém závodního vozu I.D. R Pikes Peak chlazen přívodem vzduchu. Během procesu rychlého nabíjení nesmí však dojít ani k příliš velkému ochlazení, aby se zabránilo vzniku kondenzátu.

Ekologické řešení: glycerol jako palivo pro výrobu elektrické energie

Volkswagen Motorsport se vydal novými cestami i v oblasti výroby elektrické energie, potřebné k nabíjení akumulátorů. Protože v přechodně zřízeném parkovišti závodních strojů v nadmořské výšce 2800 metrů neexistuje žádné vhodné zásobování elektrickou energií, vyrábí pro tým Volkswagen Motorsport potřebnou elektřinu generátor, který vypadá na první pohled zcela konvenčně. Jeho agregát však nespaluje jako obvykle naftu, nýbrž glycerol.

Při spalování této kapaliny – z chemického hlediska se jedná o cukrový alkohol, který vzniká jako odpadní produkt například při výrobě bionafty – nevznikají téměř žádné škodlivé plyny ani zbytky. Samotný glycerol není jedovatý a dokonce je schválený k používání v potravinářském a kosmetickém průmyslu jako přídatná látka E422. „Glycerolem poháněný generátor zásobuje před tréninky a závodem ekologickou elektrickou energií nejen závodní vůz I.D. R Pikes Peak, ale také všechna elektrická zařízení v naší servisní zóně,“ vysvětluje Marc-Christian Bertram. „Od počítačů inženýrů až po kávovar,“ dodává Bertram.