Kevyiden sähköajoneuvojen soveltuvuus ympärivuotiseen liikennekäyttöön
Heikkilä, Ville (2019)
Heikkilä, Ville
2019
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201904215635
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201904215635
Tiivistelmä
Opinnäytetyössä selvitettiin kevyiden sähköajoneuvojen vastaavuutta lainsäädännön kanssa, niiden soveltuvuutta ympärivuotiseen käyttöön sekä mahdollisia kaupunki-infrastruktuurin tuomia haasteita niille. Testattavana oli 6 kevyttä sähköajoneuvoa ja 2 sähköavusteista polkupyörää. Opinnäytetyö tehtiin EU-rahoitteisen CIVITAS ECCENTRIC -hankkeen toimeksiannosta. Turun kaupunki on yksi hankkeessa mukana olevista eurooppalaisista kaupungeista.
Kevyen sähköajoneuvon sähkömoottori saa olla enimmäisteholtaan 1 kW, ja sen suurin sallittu nopeus on 25 km/h. Sähköavusteisen polkupyörän moottorin enimmäisteho on 250 W ja sähköavustus saa toimia vain poljettaessa. Sähköavustuksen on lakattava, kun saavutetaan nopeus 25 km/h. Kevyillä sähköajoneuvoilla noudatetaan polkupyöräilijöiden liikennesääntöjä.
Ajoneuvoista mitattiin nopeustutkalla nopeudet. Nopeustutkalla saatuja tuloksia verrattiin ajoneuvojen omien mittareiden lukemiin ja lain asettamiin rajoituksiin. Toisena teknisenä ominaisuutena ajoneuvoista testattiin akkujen varauksien kestävyyttä talvisissa olosuhteissa. Akkujen kapasiteetti heikkenee, kun lämpötila laskee. Näin ollen akkujen varaus purkautuu talvella nopeammin kuin kesällä. Akkuja testattiin -3 °C lämpötilassa. Valmistajat ovat ilmoittaneet akkujen toimintamatkan. Sen perusteella akkujen varauksien kestävyyttä testattiin ajamalla.
Nopeuksien suhteen testattavat ajoneuvot vastasivat nykyistä lainsäädäntöä. Yhden kevyen sähköajoneuvon huippunopeus oli 26 km/h, muiden oli 25 km/h tai vähemmän. Sähköavusteisten polkupyörien avustus toimi vain poljettaessa ja avustus lakkasi, kun nopeus oli 25 km/h. Akkutesteistä saaduilla tuloksilla ei voida varmuudella vastata tavoitteeseen soveltuvuudesta ympärivuotiseen käyttöön, koska ajoneuvoja testattiin vain pienessä pakkasessa. Osalla ajoneuvoista oli haasteita akun varauksen kanssa jo näissä lämpötiloissa, suuremmilla pakkasilla olisi luultavasti haasteita ollut enemmän. Yhden ajoneuvon akun varaus oli purkautunut, kun oli ajettu noin 8 km. Toisessa ajoneuvossa akun varauksesta oli purkautunut vain noin puolet, ja sillä ajettiin yli 20 km. Infrastruktuurin kannalta suurimmat haasteet olivat lumi ja paikoitellen pyöräteiden kapeus. The purpose of the thesis was to find out the equivalence of the light electric vehicles with legislation requirements, their suitability for year-round use and the challenges posed by the infrastructure for the vehicles. Two electric assisted bicycles and six light electric vehicles were tested. The assignment for the thesis was given by EU-funded project CIVITAS ECCENTRIC. The city of Turku is one of five European cities participating to the project.
The electric motor of a light electric vehicle can have a maximum power of 1 kW and its maximum speed can be 25 km/h. The motor of an electric assisted bicycle can have a maximum power of 250 W. The electric assistance should only work when pedaling and it must stop working at 25 km/h. The same rules apply to both light electric vehicle users and bicyclers.
The speeds of the vehicles were measured with a speed radar. The results from the radar were compared with the results of the vehicles’ speed meters and the legal restrictions. The other technical property that was measured was the charge resistance of the vehicles’ batteries in the winter time. The capacity of the batteries decreases when the weather gets colder. Therefore, the batteries’ discharge faster in the winter than in the summer. The batteries were measured at -3°C. The manufacturers of the vehicles have reported the batteries’ action radiuses and therefore batteries charge resistances were measured by driving.
The speeds of the vehicles were in line with legislation. The result of one light electric vehicle was over 25 km/h, it was 26 km/h. The assistance for electric bicycles worked only when pedaling and it stopped working when the speed was 25 km/h. The results from the battery tests cannot conclusively give an answer to the question about the suitability for year-round use as batteries were measured only in light frost. Some vehicles had problems in these degrees, and in more severe frost, there would probably have been more problems with the batteries. The battery of one vehicle had discharged after 8 km driving and the battery of another vehicle had discharged about 50 % after 20 km of driving. The biggest challenges for the infrastructure were snow and occasionally narrow bicycle routes.
Kevyen sähköajoneuvon sähkömoottori saa olla enimmäisteholtaan 1 kW, ja sen suurin sallittu nopeus on 25 km/h. Sähköavusteisen polkupyörän moottorin enimmäisteho on 250 W ja sähköavustus saa toimia vain poljettaessa. Sähköavustuksen on lakattava, kun saavutetaan nopeus 25 km/h. Kevyillä sähköajoneuvoilla noudatetaan polkupyöräilijöiden liikennesääntöjä.
Ajoneuvoista mitattiin nopeustutkalla nopeudet. Nopeustutkalla saatuja tuloksia verrattiin ajoneuvojen omien mittareiden lukemiin ja lain asettamiin rajoituksiin. Toisena teknisenä ominaisuutena ajoneuvoista testattiin akkujen varauksien kestävyyttä talvisissa olosuhteissa. Akkujen kapasiteetti heikkenee, kun lämpötila laskee. Näin ollen akkujen varaus purkautuu talvella nopeammin kuin kesällä. Akkuja testattiin -3 °C lämpötilassa. Valmistajat ovat ilmoittaneet akkujen toimintamatkan. Sen perusteella akkujen varauksien kestävyyttä testattiin ajamalla.
Nopeuksien suhteen testattavat ajoneuvot vastasivat nykyistä lainsäädäntöä. Yhden kevyen sähköajoneuvon huippunopeus oli 26 km/h, muiden oli 25 km/h tai vähemmän. Sähköavusteisten polkupyörien avustus toimi vain poljettaessa ja avustus lakkasi, kun nopeus oli 25 km/h. Akkutesteistä saaduilla tuloksilla ei voida varmuudella vastata tavoitteeseen soveltuvuudesta ympärivuotiseen käyttöön, koska ajoneuvoja testattiin vain pienessä pakkasessa. Osalla ajoneuvoista oli haasteita akun varauksen kanssa jo näissä lämpötiloissa, suuremmilla pakkasilla olisi luultavasti haasteita ollut enemmän. Yhden ajoneuvon akun varaus oli purkautunut, kun oli ajettu noin 8 km. Toisessa ajoneuvossa akun varauksesta oli purkautunut vain noin puolet, ja sillä ajettiin yli 20 km. Infrastruktuurin kannalta suurimmat haasteet olivat lumi ja paikoitellen pyöräteiden kapeus.
The electric motor of a light electric vehicle can have a maximum power of 1 kW and its maximum speed can be 25 km/h. The motor of an electric assisted bicycle can have a maximum power of 250 W. The electric assistance should only work when pedaling and it must stop working at 25 km/h. The same rules apply to both light electric vehicle users and bicyclers.
The speeds of the vehicles were measured with a speed radar. The results from the radar were compared with the results of the vehicles’ speed meters and the legal restrictions. The other technical property that was measured was the charge resistance of the vehicles’ batteries in the winter time. The capacity of the batteries decreases when the weather gets colder. Therefore, the batteries’ discharge faster in the winter than in the summer. The batteries were measured at -3°C. The manufacturers of the vehicles have reported the batteries’ action radiuses and therefore batteries charge resistances were measured by driving.
The speeds of the vehicles were in line with legislation. The result of one light electric vehicle was over 25 km/h, it was 26 km/h. The assistance for electric bicycles worked only when pedaling and it stopped working when the speed was 25 km/h. The results from the battery tests cannot conclusively give an answer to the question about the suitability for year-round use as batteries were measured only in light frost. Some vehicles had problems in these degrees, and in more severe frost, there would probably have been more problems with the batteries. The battery of one vehicle had discharged after 8 km driving and the battery of another vehicle had discharged about 50 % after 20 km of driving. The biggest challenges for the infrastructure were snow and occasionally narrow bicycle routes.