Elektroporsche

Sitze eingetroffen

2011-11-21T08:47:00.001+01:00

Nachdem die Sitze neu bezogen wurden, muss ich mich noch um die Elektrik kümmern. Der Fahrersitz hat einen elektrische Sitzhöhenverstellung vorne und hinten sowie eine Sitzheizung und einen Gurtkontakt.

Bin laden

2011-10-03T13:49:00.001+02:00

Nachdem ich in letzter Zeit die Batterien etwas vernachlässigt, jedoch das Ladegerät mittels CAN zum Laden animiert hatte, habe ich diese Woche mit Siemens STEP7 und WinCC einen Ladestromregler gebastelt. Da ich die Steuerung und den Windows 7 PC ja nur noch mit der Batterie aus dem Porsche versorge und ich ja zu Testzwecken (u.a. Parametrierung Soliton One Controller) hin und wieder ein paar Runden drehe, muss ja auch mal wieder ein wenig "nachgetankt" werden.

Mein Ansatz das BMS alleine mit der SPS zu realisieren ist an der Potenzialtrennung gescheitert. Zwar sind die Analogeingangskarten zueinander potenzialgetrennt, jedoch nicht innerhalb einer Baugruppe, wie zugesagt. Bei 0-10V könnte ich somit an einer Baugruppe lediglich zwei Batteriespannungen überwachen (2 x 4,25V = 8,5V). Somit bräuchte ich pro Batterie-Pack (je 43 Batterien) statt 11 ganze 22 Baugruppen, d.h. 44 insgesamt. Das steht in keinem Kosten-Nutzen-Verhältnis und nimmt trotz Verwendung von VIPA SLIO-Baugruppen auch viel zu viel Platz weg. Es wird an einem "Plan B" gearbeitet.

Damit ich jedoch den Ladestromregler betreiben kann, habe ich mir erst einmal die Batterie mit der höchsten Spannung während des Ladevorganges geschnappt und messe noch ein paar Referenzen mit der SPS. Hierbei stellte sich heraus, dass ich erstmal die Dinger wenigstens grob balancieren muss. Nachdem die Zelle mit der höchsten Kapazität nämlich ihre 4,25V erreicht hat, fließt nur noch so wenig Strom, um die Steuerung zu versorgen. Geladen wird dann nichts mehr. Daraufhin lade ich die Batterien jetzt erstmal einzeln bis 4.25V mit meinem 60A Schaltnetzteil und einem kleinen Überwachungsprogramm in WinCC. Mit einem GIGAVAC-Relais schalte ich bei Erreichen von 4,25V ab. Die Stromessung mit 4..20mA Ausgang konnte ich hierbei auch noch ausprobieren.

Das vordere Batteriepack habe ich mit dem Stapler aus dem Porsche gelupft. Somit komme ich besser ran und kann demnächst das Armaturenbrett und die Lüftung wieder einbauen.

Yes we CAN

2011-08-29T09:00:00.001+02:00

An diesem Wochenende habe ich mich etwas mit CAN Bus beschäftigt. Zumindest mein 6kW Charger muss ich erst einmal mit CAN ansprechen. Hierzu habe ich meine Siemens S7 SPS mit der Helmholz-Baugruppe CAN 300 PRO erweitert. Nach Parametrierung (250 kbit/s, CAN 2.0B (29 Bit), Layer 2) habe ich das Beispielprogramm installiert und die Telegramme etwas modifiziert. Nach ein paar Experimenten aufgrund der spärlichen und irreführenden Dokumentation konnte ich den Charger mit der Telegramm-ID 0x1806E5F4 zum Laden bewegen. Der Tiny-CAN von MHS Elektronik diente zur Prüfung und Protokollierung des CAN-Busses. Hierbei stellte sich auch heraus, dass der Charger nicht immer ganz saubere Telegramme schickt und einfach mal so verhackstückelt dazwischen plappert. Naja, er spricht ja auch chinesisch.

Abschlepphaken, Schürze, Beleuchtung

2011-08-22T08:41:00.001+02:00

Jetzt sieht er wenigstens hinten wieder aus, wie ein richtiger Porsche. Nur die Auspuffanlage sucht man vergebens ;-)

Drehzahlmessung, Spritzschutz

2011-08-08T13:31:00.001+02:00

Für die Drehzahlmessung werden Näherungsschalter eingesetzt. Hierzu habe ich die Motorwelle etwas modifiziert. Eine Zählerbaugruppe an der SPS wertet dann die Impulse aus. Dem Spritzschutz aus Edelstahl zum Schutz der Motoren wurden mit Gummidichtungen versehen.

Verdrahtung Soliton 1, PC-Update

2011-07-25T09:48:00.001+02:00

Damit das BMS und die Ansteuerung Soliton 1 getestet werden kann, musste alles verdrahtet werden und auch der Profibus laufen. Da die Entwicklungssoftware auf dem kleinen Steuerungs-PC läuft, schadet es nichts den mal wieder upzudaten. D.h. Windows 7 – zig Updates und SP1. Das dauerte einige Stunden und konnten mit etwas Internet-Dame überbrückt werden ;-) Alles gespeist aus den Porsche-Batterien. Wenn die Gegenspieler das wüssten.

Switch und Lufteinlassgitter

2011-07-10T20:43:00.001+02:00

Auf dem Alugehäuse des Visualisierungs-PCs musste noch ein 12V DC 5-Port-Switch montiert werden, da sowohl der Soliton 1 als auch CPU und PC über Ethernet kommunizieren. Dazu habe ich das Gehäuse mit 3mm-Gewinde versehen.

Da Elektronik und Wasser sich nicht sonderlich vertragen, habe ich das Lufteinlassgitter mit Acrylglas abgedichtet. Übrig gebliebene Akkus waren zum Bekleben als Gewicht sehr nützlich.

Spritzschutz und Luftführung für die Motoren Teil 2

2011-06-18T18:01:00.001+02:00

Edelstahlbleche wurden verschweißt und angepasst. Gummiprofile an den Blechenden werden dafür sorgen, dass kein Spritzwasser eintreten kann und nichts klappert.

Gehäuse für Steuerung und Visualisierungs-PC

2011-06-13T17:48:00.001+02:00

Heute habe ich ein spezielles Spezialgehäuse für die Siemens-Steuerung und den Visualisierungs-PC gebastelt. Die CAN-Baugruppe wird für das Ladegerät benötigt, da ich damals eine CAN-Version bestellt habe. Die Alternative mit 0-5V wäre mir jetzt lieber, statt mich mit dem CAN-Protokoll herumzuplagen. Naja, irgendwas ist ja immer. Alle Gehäuse werden später temperaturüberwacht. Sollte irgendwo ein Hitzestau entstehen, werde ich dementsprechend Lüfter nachrüsten.

Verdrahtung Heck

2011-06-05T20:10:00.001+02:00

Das provisorische Holzbrett wurde die letzten Tage gegen eine Aluminiumplatte ersetzt. Neben dem Soliton 1 Controller findet noch ein Klemmkasten für das BMS und die verbleibende KFZ-Elektrik Platz. Auch die Motorraumbeleuchtung und Nebelschlussleuchten konnten noch montiert und verdrahtet werden.

Origami – Spritzschutz und Luftführung für die Motoren

2011-05-29T17:10:00.001+02:00

Heute Stand Origami auf dem Programm. Da die Edelstahlverkleidungen der Motoren noch angepasst werden müssen, habe ich die Abwicklungen nochmal ausgeplottet und auf Pappe übertragen. Somit konnte ich mit einer Schere die nötigen Ausschnitte machen und auf die Edelstahlverkleidungen übertragen. Auch an der GFK-Schürze musste ich noch etwas wegnehmen. Jetzt sollte es beim späteren Zusammenbauen keine Probleme geben.

Testfahrt-Impressionen

2011-04-26T13:08:00.001+02:00

Das “Klappern” kommt durch die Türen und sonstigen “losen” Karosserieteilen. Elektrisch lief alles rund.

Provisorische Verkabelung, Vorbereitung erste Testfahrt

2011-04-26T12:56:00.001+02:00

Nachdem die Batterien installiert und die meisten Kabel verlegt waren, musste am Ende des Tages natürlich eine Testfahrt sein. Hierzu habe ich nur das Nötigste installiert. Schnickschnack wie Not-Aus, Bremskraftverstärker, Rückwärtsgang, Sitz, Gurt usw. usw. mussten hinten anstehen ;-)

Controller, sowie DC/DC-Wandler mit 12V Batterie und die 500A Sicherung schnell auf ein Brett geschraubt und ab ging es. Als nächstes muss der Controller nochmal abgeglichen werden (u.a. Gaspedaleinstellung). Aber für das erste Mal klappte alles ganz gut. Nachdem ich ein paar Mal einen ungläubigen Storch umkreist habe, war es ihm dann aber doch zu bunt. Danach war dann die Bahn frei für ein paar Testrunden.

Einbau Batterien

2011-04-26T12:47:00.001+02:00

Die Osterfeiertage boten mal ein paar Tage Zeit, um einen großen Schritt weiter zu kommen. Als erstes habe ich Kabel verlegt und dann die Batteriekästen bestückt.

Montage Antriebsstrang, Batteriekasten hinten

2011-04-10T18:48:00.001+02:00

Dieses Wochenende hatte ich mal wieder ein paar Stunden Zeit. Riementrieb, Antriebswellen, “Gas”zug und der hintere Batteriekasten standen auf dem Programm.

Zeit das sich was dreht …

2011-02-19T18:20:00.001+01:00

Heute habe ich den Antriebsstrang komplett montiert und die Riemen gespannt. Danach die Motoren intern parallel und dann beide in Reihe angeklemmt. Auch den DC/DC-Wandler max. 370V –> 13,5V inkl. der 12V Motorradbatterie habe ich probehalber mal angeklemmt, damit mal alles wieder dreht. Erst waren die Riemen recht laut. Daraufhin habe ich sie etwas gelockert und es wurde besser. Nächster Schritt ist jetzt alles in das Auto einbauen.

Montage Filter - Lackierarbeiten

2011-02-05T17:54:00.001+01:00

Heute habe ich die Filter in das gebeizte Antriebsstranggehäuse eingesetzt und begonnen alles wieder zusammenzusetzen. Nebenbei noch die Lüftergehäuse der Motoren als auch die Türgriffe matt schwarz lackiert:

Vorbereitung Zusammenbau

2011-01-31T08:51:00.001+01:00

Die letzten Wochenenden wurden genutzt, um langsam wieder mit dem Zusammensetzen zu beginnen. Einige Sachen wurden von mir neu bestellt. U.a. Dichtungen für Türen, Scheinwerfer und auch neue Scheinwerfergläser, da Steinschlag. Nach Eintreffen der Sachen wird weiter “zusammengesetzt”. Auch der Sattler hat sich einen Überblick verschafft, damit auch die Polsterung und Teppiche gefertigt werden können. Das Armaturenbrett musste von mir etwas gerichtet werden.

Zwischenruf

2011-01-09T15:32:00.001+01:00

Moin Moin allerseits,

die Idee ein Elektroauto zu bauen bzw. einen Gebrauchtwagen auf Elektroantrieb umzurüsten, reifte bei mir schon seit Jahren. Siehe auch der erste Eintrag in meinem Blog. Darüber einen Blog zu erstellen kam daher, dass der Umbau bei mir wahrscheinlich länger dauert als die normalen ein bis zwei Jahre. Das liegt daran, dass ich nicht sehr viel Freizeit oder Urlaub habe und ich auch am Ende ein perfektes Ergebnis und nicht nur ein Gebrauchsgegenstand haben möchte. Da sich aber das Projekt im Freundes- und Bekanntenkreis sowie bei Geschäftspartnern herumgesprochen hatte und auf großes Interesse stieß, nutze ich den Blog um öffentlich über die Fortschritte zu informieren, statt jedem einzelnen seine Fragen zu beantworten.

Nachdem im Sommer ca. 150 Aufrufe stattgefunden haben, waren es Ende 2010 schon über 750 pro Monat. Zusätzlich schreibe ich noch die ein oder andere E-Mail an Interessenten. Das liegt natürlich auch daran, dass mittlerweile auch mehr zu sehen ist und ich versuche zeitnah den Blog zu pflegen und zu füttern. Trotzdem an dieser Stelle vielen Dank für Euer Interesse und viele Grüße auch ans mitlesende Ausland wie USA, Schweiz, Österreich, Niederlande, Polen, Lettland, Spanien usw. usw.

Als ich mich 2006 das erste Mal intensiver mit der Materie beschäftigt habe, kannte ich nur einen erfolgreichen Umbau aus dem Internet. Dieser verwendete jedoch noch Bleibatterien. Mittlerweile gibt es zig Verrückte in Deutschland und Umland die es versuchen oder auch schon geschafft haben. Weiter so! Ich stöbere auch gerne mal durch Eure Blogs, habe jedoch leider nicht die Zeit mich an Kommentaren/Diskussionen groß zu beteiligen.

Ich sehe auch viele Autos die zum Umbau herangezogen werden, die ich auch erst auf dem Zettel und teilweise auch probegefahren und vermessen hatte, wie BMW Z3, Golf. Folgende Autos hatte ich auch auf dem Zettel: De Lorean (Motto wäre nach einem Umbau dann “zurück in die Zukunft“ ;-)), Pontiac Firebird, Ford Mustang, erste Benz S-Klasse. Doch da ich mich in erster Linie um den Elektroantrieb und nicht um die Restauration kümmern wollte und auch die Ersatzteile kein Problem darstellen sollten, habe ich mich für einen Porsche 911 entschieden (vollverzinkt usw.). Was nützen die teuren Elektrokomponenten und die viele Arbeit, wenn der Wagen einem nach 2 Jahren zusammenbricht.

Die Gründe für so ein Projekt sind ja auch vielschichtig. Bei mir als Ingenieur ist es hauptsächlich das Interesse an der Technik sowie die angestrebte Unabhängigkeit von den Energiekonzernen. Bei den Meisten hat es wohl überwiegend ökologische Gesichtspunkte. Meiner Meinung nach brauchen wir uns jedoch nicht der Illusion hingeben, dass nicht alles was an fossilen Brennstoffen zur Verfügung steht auch bis auf den letzten Liter aus Ölsand gewonnenen Öls auch verbrannt werden wird. Bei einer immer weiter steigenden Erdbevölkerung, die alle in Wohlstand und mobil leben wollen – wer könnte ihnen das auch verbieten – können wir in den entwickelten High-Tech-Ländern nur etwas für die Umwelt machen indem wir neue wettbewerbsfähige Energiequellen erschließen. Auch wenn uns schon in der Schule vor 30 Jahren erzählt wurde, dass das Öl nur noch 50 Jahre reicht, so ist nur eins richtig: es wird immer knapper und immer aufwendiger zu fördern und herzustellen und damit auch immer teurer. Regenerative Energie trägt zwar jetzt auch schon etwas zum Energiemix bei, jedoch wird es nie 100% bei einem immer weiter steigenden Bedarf (steigende Weltbevölkerung, steigender Wohlstand) erreichen. Also an alle Forscher der Kernfusion: haut rein!

Wie geht es bei mir weiter. Ich hoffe, dass ich bis zum Frühjahr die erste Testfahrt hinter mir habe und im Sommer fertig werde. Mal sehen was noch alles dazwischen kommt ;-)

Viele Grüße …

Einpassung Antriebsstrang

2011-01-03T20:09:00.001+01:00

Nachdem das Riemengehäuse fertiggestellt wurde, haben wir die Riemenscheiben und die Motore montiert. Nachdem alles mittels Hebebühne und Stapler eingepasst wurde, haben wir die Motore und Aluteile wieder demontiert und das Gehäuse kommt erst einmal ins Beizbad. Für die Befestigung an die Karosserie werden nur die bestehenden vier Gummipuffer verwendet an dem auch der Boxermotor und das Getriebe früher befestigt waren.

Schweißarbeiten Antriebsstrang

2010-12-30T18:09:00.001+01:00

Heute wurde der vordere Batteriekasten eingepasst und das Gehäuse zur Aufnahme der Antriebsriemen zusammengescheißt:

Montage Antriebsstrang motorseitig

2010-12-28T15:27:00.001+01:00

Motoren sind jetzt auch vorbereitet:

Blitzeblau

2010-12-27T20:14:00.001+01:00

Der Porsche ist wieder da. Nun kann der Zusammenbau erfolgen. Das Weiße ist übrigens Wachs – wird noch farblos/dunkel mit der Zeit.

Montage Antriebsstrang

2010-12-27T20:11:00.001+01:00

Heute soll der Porsche vom Lackierer angeliefert werden. Vorher nutze ich die Zeit um die Kugellager auf die Riemenscheiben aufzuziehen und soweit möglich die Komponenten zusammenzuschrauben. Alles dreht sich und bewegt sich:

Als Erstes sehen Sie nach was Sie alles haben

2010-12-23T17:44:00.001+01:00

Das Wetter machte leider die Anlieferung des frisch lackierten Wagens heute unmöglich. Vielleicht klappt es Montag. Somit habe ich heute die Aluminiumteile des Antriebsstranges ausgepackt und mir die Akkukästen angesehen. Da die Teile ja selbst konstruiert sind und wurden fehlt ja eine Anleitung zum Zusammenbauen. Daher musste ich mich an den ersten Satz im Handbuch meines ersten Compaq-Laptops von 1996 erinnern: “Als Erstes sehen Sie nach was Sie alles haben”. Und das habe ich heute getan:

Nach Weihnachten geht es weiter – daher erst einmal allen Lesern ein frohes Fest !!!

Kurzbesuch beim Lackierer

2010-12-20T15:49:00.001+01:00

Wagen könnte frisch lackiert unter dem Weihnachtsbaum stehen, fehlen nur noch Wachsarbeiten und eine Politur:

Riemenscheiben und Riemen sind eingetroffen

2010-12-04T18:13:00.001+01:00

Alles muss raus!

2010-11-14T13:22:00.001+01:00

Wagen ist jetzt abholbereit für die Lackierarbeiten. Da die GFK-Schürzen noch etwas angepasst und gespachtelt werden müssen, bleiben sie erst einmal dran. Mit etwas Glück kann die Montage des Antriebsstrangs und der Elektrik Ende des Jahres begonnen werden.

Ausschnitt für Touch-Panel anpassen

2010-11-06T19:58:00.001+01:00

Bevor der Wagen zum Lackierer geht, ist es eine gute Idee alle Metallarbeiten vorab zu erledigen. Da beim meinem Porsche 911 auch das Armaturenbrett Teil der Karosserie ist, ich aber nur Tacho, Drehzahlmesser und Uhr behalten will, muss ich für das Touch-Panel etwas Platz schaffen. Auf dem Touch-Panel sollen später alle Störungen auflaufen und quittiert werden können, sowie das Batterie-Management-System mit Verbrauchsanzeige und auch alle anderen Messwerte angezeigt werden. Und da u.a. die Öldruck- und Öltemperaturanzeige wegfällt, musste schnell die Flex her, um etwas Platz zu schaffen:

Erste Blechteile eingetroffen

2010-11-04T14:19:00.001+01:00

Heute wurden die ersten Blechteile aus Edelstahl für die Führung der Motorenhalter und der Luftkühlung angeliefert:

Ob dieser junge Mann auch beim TÜV war?? ;-) Diese TÜV-Niederlassung wäre dann ja auch die richtige für experimentierfreudige Elektroautobauer ;-)

Konzepterstellung, erster TÜV-Termin

2010-11-03T13:04:00.001+01:00

Bevor ich den Wagen weiter zerlegt habe und auch den Antriebsstrang fertigen lassen konnte, macht es Sinn, mit der Behörde zu sprechen, die die Änderungsabnahme nach erfolgtem Umbau später durchführt. In Deutschland ist das der TÜV. Für das erste Gespräch Ende September habe ich daher ein mehrseitiges Konzept erstellt:

Entscheidende Punkte waren die Gewichtsverteilung, die Ausführung der Antriebsstrangkonstruktion und die zum Einsatz kommenden elektrischen Komponenten und deren Dokumentation. Nach Vorstellung des Konzeptes und Nachreichung einiger Berechnungen und Unterlagen, bekam ich dann Mitte Oktober grünes Licht für die Fertigung des Antriebsstranges. Einige Blechteile sind schon fertig, andere folgen in den nächsten Wochen. Zahnriemen und Riemenscheiben sind bestellt.

Als nächstes habe ich eine Besprechung mit dem Lackierer. Nach Bestimmung des Farbtones und ein paar weiterer Vorbereitungen steht einer Lackierung dann nichts mehr im Wege, so dass vor Weihnachten der Wagen frisch lackiert zur Montage der übrigen Komponenten bereit sein sollte. Wenn ich dann auch noch bereit bin, d.h. nicht mit Arbeit überhäuft, dann sollte das Ding so früh wie möglich in 2011 rollen. Angestrebt ist die Fertigstellung somit Frühjahr, spätestens Sommer 2011. Ist ja schließlich ein Cabrio ;-)

Melde mich, sobald es etwas Neues gibt.

Auswahl PC und Touchscreen für Automatisierung/Betriebsdatenerfassung

2010-11-03T12:46:00.001+01:00

Da beim Umbau auf Elektroantrieb viele Funktionen wegfallen, jedoch auch einige Funktionen hinzukommen, habe ich mir für die Steuerung, Visualisierung und Betriebsdatenerfassung u.a. folgende Bauteile bestellt:

1. Lüfterloser Industrie-PC für KFZ-Betrieb geeignet, Intel Atom 1,6 GHz, 2.048 GB RAM, 120 GB SSD

2. VGA 8” TFT-Bildschirm 16:9, Touch-Screen, Open-Frame, Windows 7

Nach einer kleinen Sommerpause geht es weiter ;-)

2010-11-03T12:27:00.001+01:00

Da doch wieder zahlreiche Anfragen kommen, wie es mit dem Baufortschritt aussieht, poste ich heute ein paar neue Infos. Die letzten Monate wurden dazu genutzt den Antriebsstrang weiter zu entwickeln und das Fahrzeug für die Lackierung vorzubereiten.

Auslegung Batterie-Packs

2010-05-02T20:26:00.001+02:00

Nach genauem Ausmessen ergeben sich für die Batterie-Packs jetzt folgende Aufteilungen:

Prüfung Maße für Motorenhalter/Riemengehäuse und Batterie-Packs

2010-05-02T17:08:00.001+02:00

Um zu sehen, ob die 3D-Konstruktion auch in die Karosserie passt, habe ich aus alten Styropor-Platten Muster gebastelt.

Anpassen GFK Front- und Heckschürze

2010-05-02T17:04:00.001+02:00

An der Frontschürze musste noch der Keder angepasst werden und die Blinkergehäuse werden jetzt mit GFK-Spachtelmasse befestigt, so dass ich die dafür vorgesehenen Aussparungen größer gemacht habe.

Für die Heckschürze fehlt mir noch ein Alu-Profil, so dass ich sie erst einmal provisorisch befestigt habe.

Vorbereitung Lackierarbeiten / Konstruktion

2010-04-21T13:03:00.001+02:00

Am letzten Wochenende wurde damit begonnen Vorbereitungen für die neue Lackierung zu treffen. U.a. Ausbau der Windschutzscheibe, Zerlegung der Türen usw. Parallel habe ich an der Karosserie einiges ausgemessen und es wurde mit der Konstruktion des Motorhalters begonnen. Hier der erste Entwurf als 3D-Ansicht:

GFK-Frontschürze

2010-04-06T08:55:00.001+02:00

Als Vorbereitung für die neue Lackierung müssen noch die GFK-Teile angepasst werden. Außer der besseren Optik (keine Faltenbälge mehr), sparen Front- und Heckschürze auch noch ca. 22kg an Gewicht. Nachdem ich mir ein paar Aluminiumprofile besorgt hatte, konnte ich zu Ostern wenigstens die Frontschürze anpassen.

Motorentest

2010-03-14T13:38:00.000+01:00

Während die Batterien am Ladegerät hingen, habe ich die Motoren und den Controller verdrahtet (Testverdrahtung mit 10mm²). Nach dem Laden habe ich zum ersten Mal den Solution One Controller eingeschaltet. Nach Firmwareupdate und den gröbsten Einstellungen habe ich dann "Gas" gegeben. Siehe da, die Motoren drehen gleichmäßig in gleicher Richtung ;-)

Batteriepack laden

2010-03-14T13:28:00.003+01:00

Nach dem Skizzieren des Schaltplans und der Herstellung von ein paar Verbindungskabeln, stand dem ersten Laden des Batteriepacks nichts mehr im Wege.

Eine Absicherung des Batteriekreises ist unumgänglich. Hierzu habe ich einen NH-Sicherungshalter mit entsprechender Sicherung eingebaut.

Das erste Laden mit 18A dauerte ca. 3,5 Stunden.

Batterie-Management-System in Betrieb nehmen Teil 2

2010-03-06T19:54:00.000+01:00

Nachdem die Inbetriebnahme der erste Hälfte des Batteriepacks problemlos klappte, musste ich diesmal die Verbindungsstecker durchmessen. Grün und schwarz waren an einem Stecker vertauscht, so dass die Spannungsmodule nicht erkannt wurden, wenn alle Module am Bus hingen. Nach tauschen der Anschlüsse klappte es dann auch mit dem gesamten Pack (297 V!).

Als nächstes teste ich die Verbindung zum Ladegerät (CAN-Bus) und dann steht dem ersten Ladevorgang nichts mehr im Wege.

Porsche ist wieder Zuhause

2010-03-06T19:41:00.000+01:00

Nach Erneuerung der Bremsanlage und des Fahrwerks in einer benachbarten Autowerkstatt, habe ich den Porsche, als es das Wetter zugelassen hat, zurückgeholt. Meine Hebebühne hatte ich gleich mit überlassen. Ohne Auto brauche ich ja keine.

Nun wo er wieder da ist, kann ich wieder nachmessen, ob alles auch so reinpasst (Motoren, Batterie-Packs usw.). Außerdem muss er noch für das Lackieren vorbereitet werden.

Batterie-Management-System in Betrieb nehmen

2010-02-28T11:02:00.003+01:00

Da der Chinese der die Kupferverbinder gezählt hat (sind einige zu viel) nicht für die Schrauben, Federringe und Unterlegscheiben zuständig war (fehlen über 100 Stück) und M8x16 nicht gerade eine gängige Größe ist, konnte ich (da Wochenende) nur die Hälfte in Betrieb nehmen und das BMS inkl. Touch-Panel testen:

Batteriepacks neu zusammenstellen

2010-02-28T10:56:00.000+01:00

Nachdem das Batterie-Management-System (BMS) eingetroffen ist, habe ich die vorkonfigurierten Batteriemodule in die einzelnen Batterien zerlegt, und in der Reihenfolge der Seriennummern neu zusammengestellt:

Batterien eingetroffen

2010-02-19T18:41:00.002+01:00

Im Dezember kam der Controller und etwas Zubehör aus Florida. Anfang Januar kamen die Motoren aus Bulgarien. Zum Glück ist beim Transport nur ein Schutzblech verrutscht. Die Dinger (Stück 80 kg) sehen sehr stabil aus.

Am 08. Februar 2010 sind die Batterien und das Ladegerät eingetroffen. Nachdem die Batterien vom Styropor befreit wurden, habe ich bei allen die Spannung überprüft. Alles in Ordnung. Sie haben den Weg China-Polen-Deutschland gut überstanden.

In der Zwischenzeit ist der Porsche in einer Autowerkstatt überholt worden (neue Bremsen, neues Fahrwerk usw.) und es wurde von einem Sattler das Cabrio-Dach repariert und neu imprägniert.

Fortsetzung folgt ...

Erstellung Konzept

2010-02-19T18:14:00.002+01:00

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 ...

Bestimmung des vorläufigen Leergewichts

2010-02-19T15:53:00.002+01:00

Damit die Auslegungen für das Gewicht der Elektroantriebsteile erfolgen können, musste ich den Porsche erst einmal im Leerzustand wiegen. Hierzu habe ich einen Hubwagen mit eingebauter Waage verwendet:

Hebebühne ohne Porsche = 241 kg, mit Porsche = 1.026 kg entsprach einem derzeitigen Leergewicht von 785 kg.

Fortsetzung folgt ...

Ausbau nicht mehr benötigter Komponenten

2010-02-19T15:40:00.001+01:00

Nach dem Kauf Ende 2008 wurde die wenige Freizeit dazu genutzt nicht mehr benötigte Teile auszubauen. Es füllte sich bald eine Gitterbox voll mit Benzintank, Benzinpumpe, Ölkühler, Ölleitungen, Dämmaterial, Front- und Heckschürze (welche durch GFK-Teile ersetzt werden):

Fortsetzung folgt ...

Elektrifizierung eines Porsche 911

2010-02-19T14:53:00.007+01:00

Moin Moin allerseits,

in diesem Blog werde ich versuchen den Umbau meines Porsche 911 Baujahr 1987 zu dokumentieren.

Wieso Elektroauto? Wieso einen Porsche 911? Usw. usw.

Im Winter 2006/2007 lag der Benzinpreis um die 1,50 € und ich sah im Fernsehen eine Reportage über einen Ölscheich, der sich gerade seine Skier auf seinen Ferrari schraubte und dann in die größte künstliche Skiregion der Welt "Ski-Dubai" fuhr, um dort mitten in der Wüste Ski zu fahren.

Darüber ziemlich angefressen, informierte ich mich im Internet über Alternativen, um endlich von Öl und Gas weg zu kommen. Die Abhängigkeit von Arabien, Russland usw. und die Dreifachbesteuerung (Mineralölsteuer + Ökosteuer + Mehrwertsteuer) gingen mir langsam auf den Zeiger. Es gab allerhand zu lesen und auch einige interessante Entwicklungen/Verbesserungen bzgl. Speicherung und Energiedichte. Ich informierte mich über Brennstoffzellen, Wasserstoff und auch Batterien.

Kurz zum Thema Wasserstoff. Wasserstoff/Brennstoffzellen haben meiner Ansicht nach nur eine Berechtigung, wenn es um das schnelle "tanken" geht - vergleichbar mit Benzin/Diesel. Die Infrastruktur (Tankstellennetz) könnte wahrscheinlich auch verhältnismäßig schnell mit Wasserstoffzapfstellen nachgerüstet werden. Ansonsten macht es für mich kein Sinn aus Erdgas mit einer hohen Energiedichte unter Verschwendung von Energie Wasserstoff mit einer geringeren Energiedichte herzustellen (der bisher übliche Weg Wasserstoff zu gewinnen).

Somit kam ich zu den Akkumulatoren. Die derzeit gebräuchlichen Lithium-Eisen-Phosphat-Akkumulatoren haben eine hohe Leistungsdichte und lassen sich verhältnismäßig schnell laden.

Nun war klar, dass sich mit Akkumulatoren ein Auto antreiben läßt. Einige Videos im Netz (z.B. unter www.wrightspeed.com ) zeigten, zu welcher Power Elektroantriebe in Autos fähig sind und machten mich neugierig auf mehr.

Zufällig sah ich dann noch bei Premiere den Film "Tucker – Ein Mann und sein Traumauto".

Hierin wird nach einer wahren Geschichte beschrieben, wie Preston Tucker nach dem 2. Weltkrieg versuchte gegen die mächtige Autoindustrie ein technisch möglichst perfektes Auto zu bauen. Er legt einen großen Wert auf die Sicherheit des Fahrzeugs. So waren Heckmotor, Kurvenlicht, Sicherheitsgurte usw. für ihn 1948 schon "Stand der Technik". http://de.wikipedia.org/wiki/Preston_Tucker

Nun war für mich endgültig klar, dass ich ein Elektroauto bauen muss. Die komplette Neuentwicklung, die eigentlich Sinn macht (leichte Materialien einsetzen usw.), musste ich aus Zeitgründen erst einmal zurückstellen. Nach Rücksprache mit dem TÜV war aber eine "Änderung der Antriebsart" eines bestehenden Kfz unter Beibehaltung der hydraulischen Bremsanlage denkbar. Nun musste ich mir nur noch ein geeignetes Auto suchen. Da Autos vor Baujahr 2003 keine EMV-Prüfung bedürfen und ältere Autos nicht soviel elektronischen Schnick-Schnack haben, habe ich mir einige Autos angesehen und folgende Kriterien für mich aufgestellt:

- möglichst geringes Gewicht

- deutsches Fabrikat

- gute Ersatzteilversorgung

- vollverzinkt

- wenig bis keine Restaurationsarbeiten

- alltagstauglich

Somit kaufte ich im Dezember 2008 einen Porsche 911 Cabrio Baujahr 1987 ohne Motor:

Fortsetzung folgt ...