Tämä varhaisin versio "ELCAT Cityvan" on yksinkertaisin ELCAT-versio. Myöhemmin akkujännite nostettiin 72V->80V, ja jarrutuksen energiaa alettiin ottaa talteen akkuihin. Samalla elektroniikan monimutkaisuus ja johtimien lukumäärä tuplaantuivat.

Moottorilla on mielenkiintoisia piirteitä:

Maksimiteho saadaan kierrosluvulla 2000r/min, mutta moottoria voi pyörittää 6000r/m asti. "Ylikierrokset" romahduttavat tehon nopeasti, mutta hyötysuhde ei kuitenkaan näytä kärsivän merkittävästi. Speksattu huippunopeus (70km/h) menee vitosvaihteellakin "ylikierroksille" = 2800r/h eli kutistuneen tehon alueelle. "Tehoalueella" saa kuluman jopa 250 ampeeria.

Vääntömomentti on vakio maksimitehon kierroslukuun asti. Autossa on pensa-auton vaihteisto, joka on väärin mitoitettu. Suurilla vaihteilla voi ajaa melkein mitä nopeutta tahansa. Jyrkässä mäessä tosin tarvitaan esimerkiksi kakkosvaihdetta.

Ajoakusto koostuu nyt 12 kappaleesta 6V:n ja 200Ah:n lyijyakkuja (Hawker). Kyseessä on ns. syväpurkausakku, joka takaa 700 purkusekvenssiä. Täyttä speksattua 200Ah (5h) varausta ei auton vaatimilla purkuvirroilla saada ulos.

1. Purkusyvyys:

Syväpurkausakun speksattu purkauslukumäärä (700) toteutuu, jos maksimi purkusyvyys pidetään aina 80%:n puitteissa. Vastaava raja starttiakulla on yleensä 50%!

Peukertin kaava mallintaa ampeerituntimäärän purkuvirran funktiona. Peukertin kerroin "n" on akun hyvyydestä riippuen 1.1 - >1.3.

Excel-käyrä on tehty niin, että speksin mukaiset 5 ja 20 tunnin ampeerituntimäärät on pakotettu speksiin etsimällä sopiva Peukert-kerroin. Näin kertoimeksi tuli 1.18.

T = C / I^n = Peukertin kaava purkausajalle

Ci = C / I^(n-1) = ampeeritunnit tietyllä purkuvirralla

T = purkausaika (tuntia)

C = akun kapasiteetti [Ah] pienellä purkuvirralla (1A)

I = purkausvirta (ampeeria)

N = Peukertin kerroin (1.1 -> 1.3)

Peukertin kaava kyllä haisee insinöörin nenässä, koska dimensiot menevät pieleen:

[tunti] = [ampeeri*tunti] / [ampeeri^1.2] !

Akuston sisäinen vastus syö hiukan moottorille menevää jännitettä: Esimerkiksi täyttä akkua purettaessa 80 ampeeria laskee napajännitettä 75 voltista 72 volttiin. Sisäinen vastus on siis luokkaa 0.04 ohmia. Tyhjemmässä akussa voi sisäinen vastus jopa tuplaantua.

TM:n testin mukaan (12/91) vanhimman sukupolven Elcat kulutti tasamaalla ja vitosvaihteella ampeereja näin:

30km/H: 30A 40km/h: 65A 50km/h: 105A 60km/h: 140A

Kun panee nämä tiedot, maksimipurkusyvyyden (80%) ja ampeerituntien riippuvuuden purkuvirrasta Excel:iin, saa mielenkiintoisia käyriä:

Käytännön maailmassa on kuitenkin mäkiä sekä liikennevaloja, eikä etenkään pienivirtaisin pää pidä kutiaan! Esimerkiksi alle 40 ampeerilla ei pääse kaikkia mäkiä ylös ollenkaan, eli keskinopeus on nolla! Oikeasti range-käyrä yltäisi keskinopeudella 30km/h n. 100km:iin, ja vastaava drag-käyrä olisi silloin n. lukemassa 40kp?

Drag-käyrä on kaikenkaikkiaan korjaus huomioidenkin aika kummallinen? Eikö sen pitäisi ilmanvastuksen myötä kaartaa ylös suurimmilla nopeuksilla?

TM-testin mukaan Elcat:in kulutus testin aikana oli 26kWh /100km. Kun sähkön hinta stöpselistä on tänään ilman perusmaksuja n. 9 cent / kWh, saadaan 100km:n hinnaksi 2.34€. Tämä taitaa olla vain kolmasosa pienen pensa-auton 100km:n polttoainehinnasta?

Elcat-autossa on eräänlainen 6-pykäläinen varausasteen mittari, jonka lukema ei kerro juuri mitään, koska se riippuu purkuvirran voimakkuudesta! Kyseessä lienee itse asiassa ajoaikainen kalibroitu akkujännitteen mittari? Tarkemmin sanottuna akuston minimijännitteen mittari, joka palaa alkutilaansa vain pakottamalla, ei koskaan purkuvirtaa pienentämällä. Hetkellinen raskas kaasujalka saa aikaan pessimistisiä lukemia!

Akku-alan artikkeleissa ehdotetaan varaustilan määritystä, mittaamalla akkujännite ilman purkuvirtaa. Paljastavat lukemat olisivat (25 astetta celsiusta):

Jos pidetään kiinni max. 80%n purkusyvyydestä, kennojännitteen pitäisi pysyä yli 1.93 voltin, eli 72 voltin akun jännitteen yli 69.48 voltin. Varauksen puolitila olisi vastaavasti 73.36 volttia.

Ominaispaino lienee viime kädessä paras suure akun varaustilan määrittelyssä. Kaupalliset mittarit on kuitenkin tehty starttiakkuja varten, ja värit: vihreä, valkoinen ja punainen eivät anna oikeaa kuvaa syväpurkausakulle. Starttiakkuahan saisi purkaa korkeintaan 50% kun taas syväpurkausakkua saa purkaa 80%. Mittarin punainen alue alkaa jo 50%:n kohdilla, koska se on tehty starttiakulle.

Vastaava taulukko:

100% Charged.......1.255 - 1.260 Sp. Gr.

75% Charged.......1.220 - 1.225 Sp. Gr.

50% Charged.......1.185 - 1.190 Sp. Gr.

25% Charged.......1.150 - 1.155 Sp. Gr.

0% Charged.......1.115 - 1.120 Sp. Gr.

Elaktroniikkalaatikossa on kontaktoreita, hakkurityyppinen jännitteensäätäjä, ajoakkujen varaaja ja pienen 12 voltin akun varaaja. Kaasupedalilta tulee vaijeri hakkurisäätäjään, joka kontrolloi mootorille menevää jännitettä (0V -> 72V).

Reino Urala, Emäsalo, 6.6.2006