Ombouw Volvo 240 naar elektrische aandrijving

Deze kerstperiode besteed aan het roestvrij maken van de motorruimte en een begin van een testkabelboom van de motorcontroller naar de elektromotor.
In de kabelboom zitten een encoder (tbv toerentalterugkoppeling naar de controller), temperatuur, CAN-bus vanuit de controller, en schakelen van een aantal signalen zoals gaspedaal, aan/uit. Ook verwacht de controller een signalen van de stoelzitting, deurcontact en handrem, zodat de motor niet aangestuurd wordt zonder bestuurder of wanneer de deur open is.

Om de schakelaars tijdelijk even vast te zetten eerst even een plaatje getekend in Fusion360 en erna ge-3D-print. Ziet er netjes uit:


In eerste instantie gaf de encoder niet ene mooi signaal, maar halve sinussen, maar gelukkig na het plaatsen van pull-up weerstanden kwam er een redelijk nette blokgolf uit.


Ook het gaspedaal getest. Dit pedaal, uit een Prius, heeft twee uitgangen, die iets verschoven ten opzichte van elkaar zijn. Hierdoor kan de controller een kortsluiting naar aarde of de plus, of een defecte uitgang detecteren.


Binnenkort ga ik de auto wegen, met de weegplaten van Lars, om uiteindelijk een goede gewichtverdeling te krijgen.

Bij het bedenken waar de batterijen in de auto gaan is het belangrijk om de gewichtsverdeling zo goed mogelijk aan te houden. Vandaag was het een mooie dag om de auto dus te wegen, met de weegplaten van Lars. Mooi stuk gereedschap, waarmee je per wiel en dus ook per as ziet hoeveel kilo erop staat. De computer rekent zelf de verhouding voor/achter uit, maar kan ook het zwaartepunt berekenen. Als je daarna één as dan ook een bekende afstand ophoogt berekend de unit ook nog de hoogte van het zwaartepunt.Omdat bij mij de motor, versnellingsbak en gas benzinetank al verwijderd waren heb ik dezelfde meting op de auto van dochter gedaan, zodat ik mooi kon vergelijken.

Het resultaat dan:
Origineel, Met motor 1345 kg; 47% op vooras, 52% op achteras; zwaartepunt op 31 cm hoogte en 138 cm vanaf de vooras
Zonder motor, versnelling etc. 1045 kg; 42% op vooras, 58% op achteras; zwaartepunt op 30 cm hoogte en 152 cm vanaf de vooras

Meten van het gewicht:


Meten van zwaartepunt:


Meten op de ombouwauto:

Na een lange pauze schrijf ik weer een update van de ombouw. Allerlei kleine en grotere klussen en voorbereidingen zijn verricht, zoals:

• Keuze en aanschaf batterijen. Na lang wikken en wegen heb ik gekozen voor modules van een volkswagen e-UP, mede op aanraden van Lars Rengersen. In eerste instantie wilde ik de Tesla model S modules gebruiken, maar het nadeel hiervan is dat deze aangepast moeten worden om tot een bruikbaar voltage te komen (ze zijn 5.3 kWh en 22.8V; en voor mijn toepassing bij 40 kWh heb ik dan slechts 182V). Daarnaast zijn deze modules minder robuust als de e-UP modules. De modules zijn elk 2.64 kWh en wegen 13 kg per stuk. Zestien bij elkaar geven dan 42 kWh en ca. 350 Volt en wegen ‘slechts’ 208 kg

 
Hierboven een voorbeeld van de tesla batterij (plaatje van =11.0pthttps://www.electricclassiccars.co.uk/batteries/tesla-model-s-battery-module)

 
Ophalen van de e-UP batterijen. Zoals je ziet zijn dit robuuste modules

• Batterijbak achter. De batterijen moeten in een stevige bak komen, inclusief koeling voor de batterijen, zekering batterijmonitoringsysteem (bms) en hoofdschakelaar. Ik deel de batterijen op in een set van 10 achterin en zes voor onder de motorkap. Dit geeft dan een betere gewichtsverdeling, en hierdoor kan de bak voor de batterijen onder de standaard laadvloer blijven. Een standaard Rittal kast past net tussen de twee chassisbalken, en daar passen twee rijen van 5 batterijen op elkaar.

 

Rittal kast en proefpassen van batterijen

• Montage van de batterijbak. Na het voorwerk moest de slijptol in de kofferbak. Dat was best spannend, ook omdat alles natuurlijk nog aan de RDW eisen moet voldoen. Uiteindelijk de slijptol erin gezet, aangezien dit bij de Volvo Electric 240   ook zo gedaan is (en goedgekeurd). Ook blijf ik tussen de chassisbalken en plaats verstevigingen rondom. Zo zal de bak onder de balken hangen, maar als extra zal deze ook aan stalen hoeklijnen rondom gemonteerd worden. Dit concept heb ik in Fusion 360 getekend en uitgeprobeerd, eerst met een simulatie hoe sterk de beugels moeten worden.

Beugel van 2mm vervormd 0.16mm bij een belasting van 150 kg op de lip.

 
Gat slijpen in de achterbak

 
Proefpassen van de accubak

• Ontwerp batterijkoeling. De batterijen moeten gekoeld worden (en eventueel opgewarmd worden in de winter). Daarom komt tussen de twee lagen batterijen een koelplaat. Een kant-en-klare oplossing is helaas niet te koop, dus heb ik hier zelf een ontwerp voor gemaakt. De koelplaat bestaat uit 2 dunne platen aluminium, met ertussen een dikkere plaat met hierin kanalen uitgesneden. Deze plaat is inmiddels in productie bij 247tailorsteel. De platen worden op elkaar gelijmd met lijm speciaal voor aluminium en rondom afgekit. Vooraf zal ik dit uitgebreid testen op lekkage en doorstroming.

• Montage IPD stabilisatorstangen. Om de wegligging te verbeteren, (zeker met 130kg aan batterijen achterin) heb ik verzwaarde veren en stabilisatorstangen gemonteerd, voor- en achter. Bij het losmaken van de veren brak helaas een bout en bij het monteren van de stabilisatiestang achter merkte ik dat er een montagebeugel mist. Blijkbaar zijn er jaren geweest waarin een stabilisatiestang achter niet standaard was. Daarom mist deze montagebeugeltje bij mij. Ik verwacht dat uiteindelijk met deze set de wegligging super zal worden. 

Monteren van de IPD stang voor. Voor was het eenvoudiger dan achter.

• Diverse kleine klusjes, zoals schoonmaken van de motorruimte, het vervangen van de bedrading naar de verlichting achter, en het coaten van de chassisbalken achter, nu ik er makkelijk bij kon, in afwachting van de versnellingsbak en motor. Deze staat nu bij New Electric ter montage van de puck en koppelplaat.

 

 

Lekker bezig!
Leuk om het project te volgen.

 

De motor zit erin! Althans tijdelijk. Lekker bezig geweest . Dit is al een paar weken geleden gebeurd, met hulp van Lars en Arend-Jan hebben we de motor en versnellingsbak met een motortakel erin gezet.
   
Vooraf had ik al tijdelijke steuntjes gemaakt op de bestaande bevestiging van de motorsteun, met sleufgaten zodat dit zou passen. Het viel mee hoe makkelijk (met een grote takel en evenaar) de motor en versnellingsbak in de motorruimte geplaatst kon worden. Aan de onderkant kon de steun voor de versnellingsbak al vastgezet worden en werd ook duidelijk hoeveer de motor naar voren komt. Een timelapse filmpje laat zien hoe we de motor geplaatst hebben.
Na het passen hebben we bedacht hoe de motor het beste te ondersteunen, met behoud van demping. De standaard motorrubbers van de 240 (met ongelijke pennen) kunnen gebruikt worden en hierop kan dan een bevestiging gemaakt worden naar de achterplaat van de motor.
Lars heeft dit vanuit EVCreate verder uitgewerkt en dit is nu in de maak. Binnenkort kan de motor dus voor het echt vastgezet worden.


Duidelijk is al wel dat er veel ruimte overblijft, gelukkig, er moeten tenslotte nog 6 batterijmodules in, verwarming, een inverter, lader en omvormer.
Inmiddels heb ik een paar balkjes gemaakt waarop de inverter (motorsturing) gemonteerd kan worden. Later moeten de steuntjes nog iets netter vorm krijgen en netjes vastgelast worden.