EV-ombouw - de start en de uitdagingen

Projecten, modificaties en accessoires.
Gebruikersavatar
Peter_Maathuis
Moderator
Berichten: 2707
Lid geworden op: 10 nov 2015, 20:42
Locatie: Valkenswaard
Motortype: AUA (1.4 benzine 75pk)

07 aug 2019, 09:50 1 x

Zoals in andere topics al vermeld, heb ik uit België "voor weinig" een A2 gehaald, waarvan de distributieriem was geknapt. Dat leek mij een aardige basis om een elektrische A2 van te maken. Ik zal dit topic gebruiken om het geheel chronologisch te beschrijven. Een project als dit kan zo maar een half jaar duren, dus verwacht niet elke dag een update :innocent:

Het verhaal begint op 27 juni 2019 met het ophalen van de nieuwe aanwinst:
Bastogne-20190627.png
Bastogne-20190627.png (1.57 MiB) 4317 keer bekeken
Thuis gekomen moest ie in de voortuin (de garage is gereserveerd voor de cabrio en op de oprit staan nog 2 A2's)
IMAG0657.jpg
IMAG0657.jpg (3.57 MiB) 4317 keer bekeken
Eerst maar eens allerlei niet-Audi bekabeling verwijderd...
IMAG0659.jpg
IMAG0659.jpg (305.6 KiB) 4317 keer bekeken
... en vervolgens het front geopend
IMAG0686.jpg
IMAG0686.jpg (497.78 KiB) 4317 keer bekeken
De grote uitbouw kan beginnen: airco-systeem eruit, koelsysteem eruit, uitlaat er onder uit, benzinetank eruit, ...

Naast slopen ook nog het OSS geprobeerd, beetje gesmeerd en voila... het werkt (redelijk soepel)!
IMAG0737.jpg
IMAG0737.jpg (3.01 MiB) 4317 keer bekeken
Na een maand waren alle overtollige onderdelen verwijderd en zit de versnellingsbak eenzaam in de motorruimte te wachten op zijn nieuwe maatje.
IMAG0768.jpg
IMAG0768.jpg (2.28 MiB) 4317 keer bekeken
Gebruikersavatar
Peter_Maathuis
Moderator
Berichten: 2707
Lid geworden op: 10 nov 2015, 20:42
Locatie: Valkenswaard
Motortype: AUA (1.4 benzine 75pk)

07 aug 2019, 10:21 2 x

Naast het werken aan de auto, moet er bedacht worden wat er voor de benzinemotor in de plaats moet komen. Die motor (AUA ontsteking op een BBY blok, met peilstok achter dus geen originele A2-motor) heb ik overigens helemaal uit elkaar gehaald om eens te zien hoe alles in het echt in elkaar zit en om het aluminium van het ijzer te scheiden (handig bij het inleveren bij de oud-metalen handelaar).
IMAG0766.jpg
IMAG0766.jpg (2.13 MiB) 4310 keer bekeken
Na wat zoekwerk ontstaat de overtuiging dat zo'n ombouw (zeker technisch) te doen is, maar dat de RDW-keuring na de ombouw nog wel eens lastig zou kunnen zijn.

Ik wil de elektromotor koppelen met de bestaande versnellingsbak - dat is de simpelste methode (anders heb je een nieuw differentieel en nieuwe aandrijfassen nodig) en die geeft, hoewel schakelen bij een elektromotor niet strikt noodzakelijk is, wat extra flexibiliteit: snel optrekken en lage topsnelheid in de 2e of 3e versnelling of wat langzamer optrekken en hogere top in 4e of 5e versnelling.

Ook kom ik gaandeweg tot een lijstje van aan te schaffen zaken:
- een motor
- een bijpassende controller
- een adapterplaat om de elektromotor aan de versnellingsbak te koppelen
- een adapter op de motor-as om het bestaande vliegwiel (met koppeling) op te kunnen monteren
- een accupakket, eventueel met batterij management systeem
- een DC/DC-convertor, die de generator vervangt en de 12 Volt accu bijlaadt vanuit het accupakket
- een vacuümsysteem voor de rembekrachtiging
- een verwarming om de voorruit te kunnen ontwasemen
- een CANbus simulator (die meldt dat de motor stationair loopt zodat o.a. de stuurbekrachtiging actief wordt)
- en de nodige kabels, zekeringen, relais en schakelaars

Basis overwegingen - hoe kies je je aandrijving en accu-pakket
- een A2 kan redelijk uit de voeten met een motor die 55 kW piek kan leveren (dat doet de benzinemotor bij 5.000 tpm); voor langere tijd 25..30 kW (30..40 pk) is voldoende om normaal met het verkeer mee te kunnen komen
- voor 50 kW vermogen heb je bij 50 Volt een stroom van 1.000 Ampere nodig - dat werkt niet lekker (dikke kabels); 100 Volt bij 500 Ampere lijkt een redelijke optie, 150 Volt bij 350 Ampere zou ook kunnen
- een accu-pakket opgebouwd uit lood-accu's wordt als snel erg zwaar; meer dan 96 Volt (8 accu's, 200 kg) kan niet en je mag deze accu's maar 50% ontladen (semi tractie accu), dus bij 100 Ah kun je maar 50 Ah gebruiken en bij 96 Volt heb je dan 5 kWh = max 50 km actieradius; misschien aardig in een eerste fase van de ontwikkeling want veel goedkoper dan LiFePO4
- een LiFePO4-accu-pakket heeft de dubbele capaciteit per 100 kg (dus 10 kWh) en je kunt ze prima van 90% naar 15% ontladen bij gebruik, dus 200 kg accu (20 kWh) levert 15 kWh bruikbaar = 150 km actieradius, drie maal die van lood-accu's
- ik schat dat de auto ca 100 kg lichter is geworden door het uitbouwen van de benzine-spullen, tel daarbij op de benzinetank (gevuld) dan zit je op circa -150 kg; de elektromotor een aanverwante spullen weegt ca 75 kg, dus een accupakket van 100..150 kg is acceptabel en beïnvloed het weggedrag niet of nauwelijks als je het extra gewicht een beetje slim verdeeld over voor- en achteras

Er blijken diverse aanbieders in Europa te zijn, die min of meer complete ombouw-pakketten (meestal zonder accu-pakket) aanbieden. Mijn voorkeur gaat echter uit naar zelf de componenten bij elkaar zoeken i.p.v. € 2.000 extra te betalen voor een mooi kastje.

Bij EVeurope in Delft (dus relatief dichtbij) hebben ze een aardige HEC-50-30 AC motor (een Nederlands product van Heijnsdijk Electric Cars). Motor € 2.500 en e-car-kastje (controller en DC/DC-convertor) voor een kleine € 6.000...

Een andere aanbieder (minder commercieel) is Heiko Fleck in Beieren: deze set voor € 5.750 had ik bijna besteld: een watergekoelde motor (22 kW continu, piek 60 kW), controller, waterkoelplaat voor de controller, kabelboom, schakelaars,...
unnamed.jpg
unnamed.jpg (333.1 KiB) 4310 keer bekeken
...totdat ik eens zorgvuldig ging opmeten hoe groot mijn elektromotor maximaal mag zijn.
IMAG0770.jpg
IMAG0770.jpg (2.24 MiB) 4310 keer bekeken
De lengte (max 45 cm) is eigenlijk nooit een probleem, maar de aandrijfas. De rechter aandrijfas wordt snel een stuk dikker en beperkt de diameter van de toe te passen motor nogal...
IMAG0787_01.jpg
IMAG0787_01.jpg (1.5 MiB) 4310 keer bekeken
Hart-op-hart is er tussen aandrijfas en de ingaande as van de versnellingsbak 175 mm beschikbaar. Waar de aandrijfas uit de bak komt, is ie 60 mm diameter dik en dan past een vliegwiel van 270 mm prima met 4 mm speling en 6 mm aluminium behuizing, (bovenste schets). Maar 5 cm verderop wordt de as vanaf het wiel gekoppeld met de as uit de bak en dan is ie 96 mm diameter (en bij een 1.6 FSI zelfs nog dikker). Onderste schets.
De elektromotor moet dus (met enige speling tussen as en motor) minder dan 25 cm diameter hebben.
IMAG0792.jpg
IMAG0792.jpg (1.26 MiB) 4310 keer bekeken
En de motor van Heiko is 257 mm en die gaat dus niet passen...
Gebruikersavatar
Airspeed
Berichten: 479
Lid geworden op: 14 jul 2014, 15:08
Locatie: Veenendaal
Motortype: BAD (1.6 FSI 110pk)

07 aug 2019, 10:30 1 x

Is bovenstaand ruimtegebrek dan niet een reden om het gebruik van de oude bak te heroverwegen?
Sowieso vraag ik me af een 1400 benzine bak het koppel van een beetje elektromotor wel aankan? Zijn alle A2 versnellingsbakken even sterk? Of zijn de dieselbakken (met hun hogere koppel bij lagere toeren, vooral die van de ATL motor) sterker? Ook niet voor niets dat zelfs het geringe extra koppel van de 1600 al dikkere homokineten nodig had (blijkbaar als ik jou bericht lees), wat gaat het koppel van een elektromotor dan wel niet 'aanrichten'?
Ik zou het gebruik van die 1400 75pk bak heroverwegen...
Aandrijfassen in andere lengtes voor die generieke Polo naven van ons moeten toch wel te vinden zijn? Geen idee echter hoe andere elektrovoertuigen dat hebben gedaan. Ff afkijken bij een Zoë oid? :innocent:

Wel super dat je dit gewoon gaat doen en hier documenteert! Kudos! :thumbmin:
Misano rode CS FSI, eind 2003, (dood) panoramadak, alu trekhaak, PDC, verw. rode stoelbekleding, 16" velgen, facelift serviceklep, Pro-Boost ecu upgrade
Blauwe CS FSI, 2005, pro-boost
Gebruikersavatar
Peter_Maathuis
Moderator
Berichten: 2707
Lid geworden op: 10 nov 2015, 20:42
Locatie: Valkenswaard
Motortype: AUA (1.4 benzine 75pk)

07 aug 2019, 11:07 1 x

Ik gebruik de in de auto aanwezige FCU bak en standaard assen en die kunnen 200 Nm aan - de diesels hebben een bak die 250 Nm aan kan.

Elektromotoren hebben hun koppel vanaf 0 toeren beschikbaar, maar dat is niet noodzakelijkerwijs meer dan 200 Nm. De HEC-50-30-AC motor komt niet verder dan (piek) 120 Nm (de 1.4 benzine doet 126 Nm bij 3.800 tpm). De Heiko Fleck motor kan 220 Nm leveren dus vergt een iets voorzichtiger rechtervoet...

Het zijn niet zozeer de homokineten als wel de (starre) koppeling van as van het wiel aan as uit de bak die de diameter bepaalt.

En er zijn zat elektromotoren die een diameter hebben tot 25 cm / 10 inch.

Van commerciële elektrische auto's wordt je niet veel wijzer: daar is nauwelijks technische documentatie over te vinden.
Gebruikersavatar
eekhoorntje
Berichten: 3341
Lid geworden op: 13 jun 2018, 14:32
Locatie: Duitsland
Motortype: A2 met motorombouw

07 aug 2019, 11:25 0 x

In Rusland rijden ze met de BBY bak die volgens mijn 100% zelfde is.

Zal vragen wat er in zit en wat het daar koste... mag je Cabrio met aanhanger daar naar toe, als ze onder de €4000,- een dergelijke set leveren?
De plaat tussen bak en motor zit er bij, net als de Canbus zooi en zo... en pompje voor rembekrachtiging en motortje voor de Airco....
Dit was voor zover ik herinnerde een 25 kw motor, en meer hoeft niet tot 115 Km/h.
Met 8 kleine Lood accu's keuren voor gewicht want ze zijn nog wel belastingvrij maar hoelang....
Later er meer en Li ion in zetten kan altijd nog... kijken ze niet meer naar.

Heb hun mail gestuurd en of ik er nu 1 of 2 bestel... transport kosten vallen mee...
Maar ga liever zelf halen.
Zij passen dan voor €15,- per uur gelijk je kabelboom aan.

Zelf denk ik de oude 5 bak weg te doen, een VW Polo met Automaat kost vrijwel niets, de oude 8 kleppers is voldoende en dat lijkt me makkelijker.
Daar komt een dikke aluminium plaat op met laser snijder op maat maken en vast zetten!
ATF olie verversen en na 5000 Km nogmaals spoelen voor oude drab en je rijd nog makkelijker....
2x Kastelrod... dus welke kom je nu tegen? De BBY met Chroom handgrepen of de 1.8 motor automaat?
Enige goede verschil tussen deze 2 is krik dopje achter ontbreekt bij 1 van deze 2...
Dus voortaan; Fam. Eekhoorn...
Gebruikersavatar
Peter_Maathuis
Moderator
Berichten: 2707
Lid geworden op: 10 nov 2015, 20:42
Locatie: Valkenswaard
Motortype: AUA (1.4 benzine 75pk)

07 aug 2019, 12:27 1 x

Ik geloof niet dat ik met cabrio en autoambulance naar Rusland ga rijden, maar als jij er toch heen gaat om een set voor jouzelf op te halen of ze hier naar toe laat sturen, mag je er voor mij ook een meebrengen / meebestellen. :thumbmin:

Mijn idee is inderdaad ook om met lood-accu's (5..7 accu's, minder dan 200 kg, achterin onder de dubbele bodem) naar de keuring te gaan. Ik heb bij de RDW een vraag uitstaan of ik met Regeling Voertuigen hoofdstuk 6 klaar ben:
- toelatingseisen die golden in 2001
- de "permanente eisen" die altijd gelden
- en Annex 4, speciaal voor elektrische voertuigen (oranje kabels en hoogspanning-stickers etc.)
Commerciële ombouwers suggereren dat een EMC-keuring ook moet (op het Duitse forum wordt dat ontkend bij datum eerste toelating voor 1-10-2002, dus desnoods in Duitsland keuren en dan invoeren in NL :P )

Ik ben nu de onderdelen voor de rembekrachtiging aan het verzamelen - die ga ik als eerste inbouwen. Pomp, onderdrukschakelaar, een relais en wat slangetjes, aangesloten op de geschakelde + (15). Kan niet heel moeilijk zijn.

Ik ben er nog niet achter of de CANbus-simulator meer moet roepen dan om de 500 ms: 0x280 00 00 A0 0F 00 00 00 00 (vrij vertaald "de motor draait 1.000 tpm") om behalve de stuurbekrachtiging ook ESP/ASR/ABS te laten werken. Maar dat ga ik uitvinden: ik heb een Microchip APGDT002 CANbus Analyser liggen, die behalve analyzen (lees: selectief afluisteren) ook berichten kan versturen. Ik moet nog even een kabeltje maken naar de plek waar ik de CANbus (drive) oppik - de ECU-connector in het "computervak" lijkt me handig.
Gebruikersavatar
jaapje
Audi A2 clublid
Berichten: 1162
Lid geworden op: 04 apr 2016, 22:30
Locatie: Zutphen
Motortype: AMF (1.4 TDI 75pk)

07 aug 2019, 22:25 0 x

Is het niet mogelijk om de bak gewoon in 4 laten staan en dan de elektromotor te koppelen zonder vliegwiel en koppeling? Dan win je ook ruimte. Achteruit is geen probleem bij een electro motor toch?
Gebruikersavatar
Spinazie
Audi A2 clublid
Berichten: 985
Lid geworden op: 15 jan 2018, 11:45
Locatie: Nijmegen
Motortype: AUA (1.4 benzine 75pk)

07 aug 2019, 22:37 0 x

Super boeiende beschrijving Peter! Ben benieuwd welke hordes je nog gaat tegenkomen.

Je zult ongetwijfeld al je research hebben gedaan maar ik vond deze link erg informatief: http://ev-a2.blogspot.com/2013/ Hoewel ze in Zweden zitten hebben ze ook EV europe in Delft benaderd voor onderdelen. Daar hebben ze een TDI versnellingsbak gebruikt, volgens mij ivm regulering in Zweden..
Gebruikersavatar
Peter_Maathuis
Moderator
Berichten: 2707
Lid geworden op: 10 nov 2015, 20:42
Locatie: Valkenswaard
Motortype: AUA (1.4 benzine 75pk)

07 aug 2019, 23:49 1 x

jaapje schreef:
07 aug 2019, 22:25
Is het niet mogelijk om de bak gewoon in 4 laten staan en dan de elektromotor te koppelen zonder vliegwiel en koppeling? Dan win je ook ruimte. Achteruit is geen probleem bij een electro motor toch?
Ja, alles is in principe mogelijk... Ik lees zelfs suggesties dat je een elektromotor ook rijdend kunt schakelen zonder koppeling (en stilstaand kan natuurlijk altijd). Alles in de 4e doen is niet handig: je hebt dan veel meer koppel nodig om een beetje vlot uit de startblokken te komen.

In mijn oplossing (die redelijk standaard is bij ombouw) schuift de koppeling over de as die uit de versnellingsbak steekt (zoals ie altijd al zat) en het vliegwiel komt op de as van de elektromotor ipv op het einde van krukas. Dat is simpel.

Inderdaad kun je achteruit rijden na het omzetten van een schakelaar - dat heeft de voorkeur boven de versnellingsbak in achteruit zetten (want je gaat dan al gauw te hard achteruit). De omgezette schakelaar vertelt de controller dat ie het vermogen / toerental moet reduceren.

De koppeling laten vervallen kan, maar hij zit niet in de weg. Het vliegwiel laten vervallen is wel zinnig. Dan moet je een lange bus maken die enerzijds op de as van de elektromotor past en anderzijds over de spline past van de as die uit de versnellingsbak steekt. Ruimtewinst levert het niet op, want je kunt de elektromotor alleen bevestigen waar eerste de verbrandingsmotor zat.
Gebruikersavatar
jaapje
Audi A2 clublid
Berichten: 1162
Lid geworden op: 04 apr 2016, 22:30
Locatie: Zutphen
Motortype: AMF (1.4 TDI 75pk)

07 aug 2019, 23:59 0 x

Mooi project Peter!
Ik ben benieuwd 😁
Gesloten