Freitag, 19. Februar 2010

Erstellung Konzept

Nach Bestimmung des Leergewichts ohne Motor, Ölkühler, Benzintank usw. konnte ich grob abschätzen wieviel Gewicht ich für Batterien, Motoren, Controller usw. zur Verfügung hatte.  Es ist derzeit beim Bau eines Elektroautos immer ein Kompromiss aus guten Fahrleistungen (geringes Gewicht) und angemessener Reichweite (hohes Gewicht).  Folgende Eckdaten sind für einen Elektroporsche einfach ein muss:
- Beschleunigung weit unter 10s von 0 auf 100 km/h (angestrebt sind 5s)
- Endgeschwindigkeit mind. 130 km/h (je mehr um so besser, aber das zügige Überholen auf Landstraßen sollte schon drin sein)
- Reichweite mind. 100 km

Damit das Bremsverhalten sich nicht wesentlich ändert und damit der TÜV-Abnahme nichts im Wege steht, sollte das zulässige Gesamtgewicht abzüglich 2 Personen (2-Sitzer) nicht überschritten werden und die Gewichtsverteilung auch stimmen.  Ich strebe sogar an, das im Fahrzeugschein angegebene Leergewicht nicht zu überschreiten.  Mal sehen, ob es gelingt.

Es gibt mittlerweile eine Reihe von Konzepten und auch einige Hersteller von Komponeten für den bau von EVs (electric vehicle).  Bei youtube werden zudem viele Videos von erfolgreichen Umbauten gezeigt.  Leider nur von Projekten im Ausland (USA, Neuseeland, Polen, Rumänien usw.).  In Deutschland ist der Umbau der Antriebsart von Verbrennungsmotoren zu Elektromotoren trotz der hohen Benzinpreise noch in den Kinderschuhen.  Das hat natürlich auch mit der deutschen Mentalität und der deutschen Bürokratie zu tun.

Kurz zu den reinen Elektromobilen die seit Jahrzehnten meist aus Umweltschutzgedanken auf deutschlands Straßen unterwegs sind.  Ich kenne im meinem Bekanntenkreis keinen, der sich solch ein Ding anschaffen würde.  Sie sind Verkehrshindernisse und oft noch mit Bleibatterien ausgestattet.  Wahrscheinlich wird durch Brems- und Überholmanöver um diese Pappkisten herum mehr CO2 erzeugt, als Benzin durch das Fahren des Elektromobils eingespart wird.  Bei der heutigen Verkehrsdichte und den gefahrenen Geschwindigkeiten sind solche Elektromobile nur etwas für Individualisten, die ein hohes Verletzungsrisiko in Kauf nehmen.  Zum Glück fahren kaum welche auf Autobahnen.

Vor dem Durchbruch der Verbrennungsmotoren Ende des 19. und Anfang des 20. Jahrhunderts, waren Elektromobile jahrzehntelang im Einsatz.  Zur Weltausstellung 1900 in Paris wurde der Lohner-Porsche vorgestellt.  Er verfügte über Radnabenmotoren in den Vorderrädern. http://de.wikipedia.org/wiki/Ferdinand_Porsche

Somit war auch mein erster Gedanke: Radnabenmotoren.  Wenn das vor über 100 Jahren schon funktionierte und dann mit der heutigen Entwicklung der Batterietechnik vereint würde, dann muss daraus doch was brauchbares entstehen können.  Diese Überlegung wurde von zwei Kriterien erst einmal zurückgestellt: Preis und TÜV (keine hydraulischen Bremsen mehr)

Meine zweite Überlegung war einen Elektromotor an das bestehende Getriebe zu flanschen (übliche Variante bei Umrüstungen).  Vorteil: man hat noch die Gänge, Nachteil: ca. 80 kg Getriebe, das eigentlich überflüssig ist.  Weitere Überlegung war einen AC Permanentmagnetmotor zu nehmen und mit einem herkömmlichen Frequenzumrichter aus der Industrie zu betreiben.  Der Motor müsste schon 30 bis 50 kW haben, so dass der Umrichter verhältnismäßig teuer und vor allem groß wäre.  Zudem bräuchte man ca. 600 V DC im Zwischenkreis.  Diese 600 V aus 3,3 V LiPo4-Akkus zu erzeugen ist nicht sehr einfach.

Weiterhin ist natürlich die Rekuperation (technisches Verfahren der Energierückführung) interessant.  Hier wird die Bremsenergie dazu genutzt die Batterien wieder zu laden.  Das muss ein energiesparendes Fahrzeug in der Zukunft auf jeden Fall haben.

Fazit:  Es gibt viele Varianten und es muss abgewogen werden zwischen Kosten, Zeitanspruch der Realisierung, TÜV.

Um erste Erkenntnisse zu gewinnen und endlich loslegen zu können habe ich mich erst einmal für folgenden Ansatz entschieden:
- 2 Batteriepacks zu je 150 kg (wegen Gewichtsverteilung)
- 2 DC-Motoren per Riemen auf die Antriebswelle
- 1 DC-Controller

Ende 2009 habe ich dann folgendes bestellt:

1 x Soliton 1 Controller (www.rebirthauto.com)
2 x Kostov 11" 250V Motore (www.kostov-motors.com)
91 x Thunder Sky LiPo4 (300V-100Ah = 30 kWh, 300 kg)
1 x CAN protocol controlled charger mit 6kW
1 x Battery Management System (Color touch screen, CAN)

Fortsetzung folgt ...

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