Volgeladen: de hoogvoltage accu in de Audi RS Q e-tron

De hoogvoltage accu is niet alleen het hart van de aandrijflijn, maar bevindt zich ook letterlijk in het midden van de Audi RS Q e-tron. Het prototype waarmee Audi in januari voor het eerst deelneemt aan de Dakar Rally. De accu is de kern van de innovatieve elektrische aandrijving met energie-omvormer. Hiermee wil Audi in de zwaarste rally ter wereld een nieuwe mijlpaal zetten en ook in de woestijn 'voorsprong door techniek' demonstreren.

Bij de ontwikkeling van het elektrische systeem kregen de Audi-technici te maken met vele onbekende factoren, want er is in de autosport nog geen ervaring met zo'n concept. Laat staan in een lange-afstandswedstrijd. In vergelijking met bijvoorbeeld het WK Formule E, waarin Audi met batterij-elektrische aandrijving reed, zijn de omstandigheden in de Dakar Rally volledig anders. Dagetappes van honderden kilometers, de enorme rijweerstand in het mulle woestijnzand, hoge buitentemperaturen en een reglementair bepaald minimumgewicht van twee ton zijn extreme factoren in de autosport. Onder deze omstandigheden is het met de huidige accutechnologie nog niet mogelijk om een volledig elektrische terreinwagen te realiseren. Daarom koos Audi voor de variant met elektrische aandrijving en energie-omvormer. De capaciteit van de accu bedraagt 52 kWh, het gewicht van de accu inclusief koeling ligt rond de 370 kg.

Duurzaamheid en hoge energiedichtheid
Vanwege de benodigde energiecapaciteit en kracht koos Audi voor de beproefde ronde cellen als basis voor de hoogvoltage accu. Daarbij merken de Audi Sport-rijders Mattias Ekström, Stéphane Peterhansel en Carlos Sainz geen verschil tussen een nieuwe en een gebruikte accu.

Opladen in het terrein
Wanneer de rijders met een opgeladen accu in de ochtend vanuit het bivak starten voor een nieuwe etappe, begint een ingewikkeld proces. Met zijn innovatieve aandrijving moet de Audi RS Q e-tron op alle omstandigheden berekend zijn: afstanden, snelheden, zwaarte van het terrein en andere factoren. De ingenieurs en elektrotechnici hebben algoritmes geprogrammeerd om de 'state of charge' (SoC) - de laadtoestand van de accu - afhankelijk van de benodigde energie binnen een bepaalde bandbreedte te houden. Het onttrekken van energie en het opnieuw opladen van de accu bevinden zich binnen vastgelegde afstanden steeds in balans. Als bijvoorbeeld voor een zware passage door de zandduinen voor korte tijd maximale energie nodig is, kan de laadtoestand binnen een bepaalde bandbreedte dalen. Het vermogen van de motor-generator-units aan de voor- en achteras is volgens het reglement begrensd tot in totaal 288 kW, terwijl de energie-omvormer maximaal een laadvermogen van 220 kW kan leveren. Zo kan het dus gebeuren dat er tijdelijk meer wordt verbruikt dan er energie wordt opgewekt. Over een langere afstand echter is de verhouding weer gelijk.

Terugwinnen van energie als belangrijke factor
Met het oog op maximale efficiëntie maakt Audi ook in de woestijn gebruik van een principe dat eerder al in de Le Mans-sportwagens en in de Formule E werd toegepast: bij het remmen wint de RS Q e-tron energie terug. De motor-generator-units aan de voor- en achteras zetten daarbij met behulp van het Intelligent Brake System (IBS) de draaiende beweging van de wielen om in elektrische energie.

Anders dan bij het accelereren geldt er hier geen maximum. De Audi RS Q e-tron neemt in het veld van de Dakar Rally een bijzondere positie in. Ondanks dat hij op basis van het reglement zwaarder is, heeft de RS Q e-tron minder energie nodig dan de concurrentie. De reglementair bepaalde kleinere tankinhoud voor de energie-omvormer bewijst dat de rallyauto met de vier ringen uiterst efficiënt is.