Aby nie doprowadzić do przedwczesnego ubytku pojemności akumulatorów w samochodach Nissan e-NV200 zastosowany został układ chłodzenia

Nissan e-NV200 - pakiet akumulatorów

Projektując model e-NV200 bazujący na spalinowym oryginale NV200, Nissan zastosował ten sam typ akumulatorów litowo-jonowych jak w Leafie. Identyczna jest liczba ogniw, modułów i ilość gromadzonej energii (około 24 kWh), jednak sam pakiet ma nieco inne wymiary - jest nieco lżejszy i mniejszy. Całość waży 267,5 kg - o 7,5 kg mniej niż w Leafie, co reprezentuje energię właściwą na poziomie 89,7 Wh/kg.

Ogniwa (i najprawdopodobniej także moduły) dla obu modeli są produkowane w Sunderland w Wielkiej Brytanii, natomiast pakiety dla e-NV200 są już składane na miejscu produkcji e-NV200 w Barcelonie.

Nissan Leaf 2013 - pakiet akumulatorów litowo-jonowych

Mniejszy pakiet akumulatorów oraz założenie bardziej wymagającego cyklu użytkowania (z częstszymi szybkimi ładowaniami), skłoniły Nissana do zastosowania w e-NV200 układu chłodzenia pakietu akumulatorów (w Leafie zrealizowano jedynie ogrzewanie). Nie jest to jednak wydajny układ chłodzenia cieczą, bowiem zimne powietrze jest podczas szybkiego ładowania (podnoszącego temperaturę ogniw) pobierane z układu chłodzenia i wentylacji pojazdu. Oprócz wykorzystania nieco odporniejszych na wysoką temperaturę ogniw litowo-jonowych jest to zatem drugi krok japońskiej firmy w kierunku zwiększenia trwałości akumulatorów. Komunikat prasowy nie precyzuje, czy chłodzenie akumulatorów może następować także podczas jazdy.

Silnik trakcyjny w e-NV200 jest identyczny jak w Leafie. Inna jest natomiast przekładania, która z uwagi na potrzebę niższej prędkości maksymalnej i wyższego momentu obrotowego na kołach ma większe przełożenie 9,3010:1.

Nissan e-NV200 - napęd

Nissan e-NV200

Nissan e-NV200

Komunikat prasowy firmy Nissan [2]

e-NV200: silnik elektryczny i akumulator

e-NV200, wyposażony w specjalnie skonstruowany zestaw akumulatorów oraz elektryczny zespół napędowy zoptymalizowany na potrzeby lekkiego samochodu użytkowego, jest idealnie przystosowany do eksploatacji w mieście

1. Zestaw akumulatorów o specjalnej konstrukcji nie ogranicza przestrzeni ładunkowej
2. System chłodzenia/ogrzewania akumulatorów zapewnia optymalny przebieg procesu ładowania
3. Modyfikacje oprogramowania maksymalizujące zasięg
4. Tradycyjna dźwignia zmiany biegów ułatwiająca kierowcom oswojenie się zpojazdem

Sercem e-NV200 jest zasilany prądem zmiennym synchroniczny silnik elektryczny o mocy 80 kW, pobierający energię z zaawansowanego akumulatora litowo-jonowego. Całość stanowi wysoko oceniany zespół napędowy, który pierwotnie zaprojektowano do Nissana LEAF.

Przyjęte wówczas rozwiązanie sprawdziło się pod względem wydajności, niezawodności i bezpieczeństwa. Do dziś klienci z różnych krajów świata kupili ponad 110 000 egzemplarzy modelu LEAF, co oznacza, że jest to najlepiej sprzedający się pojazd elektryczny na świecie.

Podobnie jak w przypadku drugiej generacji modelu LEAF, wprowadzonej na rynek w 2013 r., w e-NV200 zastosowano najnowszą wersję silnika elektrycznego zintegrowanego z ładowarką i inwerterem w jednym module.

Cały zespół jest zamontowany w komorze silnika, nie ograniczając przestrzeni ładunkowej e-NV200. Pod tym względem nowy van skorzystał z rozwiązań opracowanych na potrzeby nowego Nissana LEAF. W modelu LEAF pierwszej generacji ładowarka i inwerter były umieszczone w strefie bagażnika, z dala od silnika - ale w egzemplarzach produkowanych od 2013 r. w Europie podzespoły te są już zintegrowane z silnikiem. Wspólny moduł silnika, inwertera i ładowarki ma wymiary zbliżone do bloku tradycyjnego silnika, co ułatwia i przyspiesza jego montaż w fabryce, w której powstają zarówno pojazdy z silnikami elektrycznymi, jak i spalinowymi.

Podobnie jak w modelu LEAF, silnik e-NV200 pobiera energię ze skonstruowanego przez Nissana 48-modułowego kompaktowego akumulatora litowo-jonowego. Jednak między zespołami akumulatorowymi przeznaczonymi do każdego z tych pojazdów istnieje kilka istotnych różnic.

Same ogniwa są produkowane w tej samej fabryce akumulatorów Nissana w Sunderland, zlokalizowanej niedaleko kompleksu NMUK. Ogniwa do e-NV200 trafiają następnie do Barcelony, gdzie montuje się je w specjalnej obudowie, zaprojektowanej tak, aby akumulator nie zabierał miejsca w przestrzeni ładunkowej.

Montaż odbywa się w sterylnym środowisku - pracownicy noszą kombinezony ze specjalnej tkaniny i antystatyczne obuwie, a przed kontaktem z ogniwami przechodzą przez śluzę powietrzną. Zespół akumulatorowy składa się z 48 modułów, po cztery ogniwa każdy.

Jest on krótszy i węższy niż w modelu LEAF, ale w znaczącej części głębszy. Element waży 267,5 kg - a więc o 7,5 kg mniej niż w przypadku Nissana LEAF.

Jest on ukryty pod podłogą, między osiami, aby środek ciężkości pojazdu znajdował się możliwie jak najniżej. Ochronę w przypadku kolizji bocznej zapewnia mu solidna metalowa obudowa.

Podobnie jak w modelu LEAF, zespół akumulatorowy składa się z 48 modułów o nominalnej pojemności 24 kWh, ale dodatkowo zawiera on także specjalnie zaprojektowany układ chłodzenia, który działa automatycznie w trakcie szybkiego ładowania.

Z uwagi na bardziej kompaktową budowę oraz inny niż w przypadku modelu LEAF cykl eksploatacji pojazdu (przewiduje się, że e-NV200 będzie intensywnie użytkowany w ciągu dnia i częściej ładowany szybkimi ładowarkami, aby ograniczyć przestoje) zimne powietrze z układu chłodzenia i wentylacji pojazdu jest kierowane nad ogniwa akumulatora, aby zapewnić optymalne warunki ładowania.

Z kolei przy niskiej temperaturze zewnętrznej układ ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji kieruje ogrzane powietrze nad akumulator, aby jak najszybciej osiągnął on optymalną temperaturę pracy.

Akumulator można ładować na trzy sposoby. Do nocnego ładowania wystarczy zwykłe domowe gniazdko elektryczne z dopuszczalnym obciążeniem 10 amperów. Pojazd jest także kompatybilny z tradycyjnymi ładowarkami 16-amperowymi, które umożliwiają pełne naładowanie akumulatora w 8 godzin. Na większości rynków dostępna jest opcjonalna pokładowa ładowarka o mocy 6,6 kW z dopuszczalnym obciążeniem 32 amperów, która skraca czas ładowania do 4 godzin. Za jej pomocą można także doładować częściowo wyczerpany akumulator, zwiększając zapas energii o 25% w zaledwie godzinę.

Szybka ładowarka może naładować akumulator do 80% pojemności w niespełna 30 minut. W całej Europie jest już ponad 1100 stacji wyposażonych w ładowarki CHAdeMO, a niektóre firmy instalują je nawet w swoich bazach i siedzibach, aby zwiększyć elastyczność eksploatacji dużych flot Nissanów LEAF kompatybilnych z tymi urządzeniami.

Podobnie jak w modelu LEAF gniazdo ładowania w e-NV200 znajduje się z przodu pojazdu, w miejscu widocznym z fotela kierowcy. Pokrywa ładowarki jest otwierana zdalnie przy pomocy pilota lub elektrycznym przełącznikiem w kabinie, a niewielka lampka diodowa pomaga odnaleźć gniazdo nocą lub na parkingu podziemnym.

Zwiększono również bezpieczeństwo poprzez zainstalowanie elektromechanicznej blokady, która blokuje kable w gnieździe podczas ładowania, aby uchronić instalację przed dostępem osób postronnych.

Mimo że parametry elektrycznego zespołu napędowego są takie same, jak w modelu LEAF - moc maksymalna i maksymalny moment obrotowy wynoszą odpowiednio 80 kW i 254 Nm - zespoły te różnią się od siebie, odzwierciedlając odmienną specyfikę użytkowania obu pojazdów.

e-NV200 będzie przez większość czasu eksploatowany w mieście i na obszarze zabudowanym, dlatego przełożenie skrzyni biegów zmieniono pod kątem uzyskania lepszego przyspieszenia (e-NV200 przyspiesza też lepiej niż NV200 z silnikiem wysokoprężnym), a zmiany oprogramowania w układzie oszczędzania energii (ESC) wydłużyły zasięg pojazdu.

Ograniczając prędkość maksymalną do 100 km/h przy niskim stanie naładowania akumulatora można przejechać dodatkowe 4 kilometry po autostradzie. System uruchamia się automatycznie z chwilą zapalenia się kontrolki „rezerwy".

Działająca w czterech trybach jednobiegowa przekładnia automatyczna zapewnia więcej możliwości ekonomicznej jazdy. Przyjęto założenie, że w ciągu dnia pracy kierowcy e-NV200 mogą się zmieniać, przesiadając się również z tradycyjnych pojazdów. Dlatego zamiast „komputerowej myszy" z modelu LEAF zastosowano element przypominający tradycyjną dźwignię automatycznej skrzyni biegów. Dźwignia ma przyjemnie krótki skok, a sterowanie przekładnią odbywa się elektronicznie.

Zasada działania skrzyni biegów jest jednak dokładnie taka sama, jak w modelu LEAF. W trybie D wciśnięcie pedału przyspieszenia powoduje dynamiczne zwiększenie prędkości, natomiast w trybie ECO samochód przyspiesza płynniej i bardziej jednostajnie. Zarówno w trybie D, jak i ECO można włączyć opcję B, czyli bardziej zdecydowane hamowanie z odzyskiwaniem energii w trakcie zmniejszania prędkości.

Zmiana charakterystyki przekładni spowodowała ograniczenie prędkości maksymalnej do 120 km/h (LEAF: 145 km/h), ale przyspieszenie od 0 do 100 km/h wynosi tylko 14 sekund (dla porównania: NV200 1.5 dCi uzyskuje wynik 14,5 sekundy). Znacznie istotniejszą wartością decydującą o potencjale pojazdu jest wysoka wartość maksymalnego momentu obrotowego. W pełni obciążony e-NV200 może pokonać o 30% bardziej strome wzniesienie niż jego odpowiednik z silnikiem wysokoprężnym.

Maksymalna ładowność pojazdu to 770 kg, a zasięg zmierzony według standardu NEDC wynosi 170 km, stosownie do masy i kształtu e-NV200, w którym funkcjonalność łączy się z efektywnością aerodynamiczną.

Przewiduje się, że taki zasięg z zapasem spełni wymagania docelowych użytkowników, gdyż 35% dostawczych vanów nie przejeżdża dziennie więcej niż 120 km. W samej Europie wielkość rynku o takich potrzebach ocenia się na 200 000 nowych vanów rocznie. Wszystkie można by zastąpić pojazdami elektrycznymi podłączanymi na noc do ładowarek. Ten rynek istnieje i nawet nie wymaga budowy sieci publicznych stacji ładowania - wystarczy jedno nocne ładowanie na dobę.