Nu de verbouwing van de garage is afgerond en de combi weer binnenstaat, kan het project dan eindelijk bijna beginnen (alleen nog een restje opruimen). Ik was al druk bezig met verzamelen van mooie onderdelen, ondermeer om hem wat meer vermogen te geven (dubbele solex carburateurs, 123 tune ontsteking, 8-gats B20 onderblok voor B21 mahle zuigers) zo in de richting van 130PK.

Ik heb echter altijd al een droombeeld gehad van een naar volledige elektrische auto omgebouwde Amazon combi met het idee om dat later nog eens te gaan doen. Nu dacht ik opeens, maar waarom niet nu?

En de verkenning heeft een GO gekregen, dus dag benzinemotor.

dag-B20

En welkom:

Elektrische Volvo Amazon combi

Dit bericht zal ik continu bijwerken met vragen en antwoorden die ik daarop vind. Suggesties, reacties, antwoorden, vragen zijn allemaal van harte welkom! Plaats ze gerust in een reactie.

  1. Welke leverancier?
  2. Welke range en topsnelheid wil ik kunnen halen?
  3. Welke motor en controller wil ik gaan gebruiken AC of DC (wisselstroom of gelijkstroom)?
  4. Met of zonder versnellingsbak?
  5. Welke batterijen/accu’s?
  6. Subsidiemogelijkheden?
  7. Kenteken?

1. Welke leverancier?
Om te beginnen met de laatste vraag, welke leverancier van de onderdelen? Ik ben op zich wel handig en technisch, maar heb weinig kaas gegeten van complexe elektronica en elektrische componenten. Ik zoek dus een bouwpakket aan componenten die al gecertificeerd zijn waardoor voldaan kan worden aan de nieuwste eisen van de RDW (april 2011) op het gebied van ondermeer elektromagnetische compatibiliteit (EMC). Er zijn twee bedrijven die ik al langere tijd volg:

Rebbl (inmiddels niet meer actief)
Website http://rebbl.com of volg ze ook op Facebook
Leveren kant en klare plug and play pakketten voor conversie van een Volkswagen kever maar ook complete universele ombouw sets en losse componenten.

Heijnsdijk Electric Cars
Website http://www.he-cars.com of volg ze ook op Facebook
Lijken het meest actief of het gebied van 2CV / Burton maar ook complete universele ombouw sets en losse componenten.

Beide bedrijven hebben certificeringen voor de kits die ze leveren dus daarmee is de E op het kenteken al een stuk dichterbij. Ik oriënteer me bij beide op de mogelijkheden en het aanbod. Daarnaast kreeg ik als tip nog door:

New Electric
Website http://newelectric.nl of volg ze ook op Facebook
Hun website is vooral boot / marine georiënteerd, maar op Internet vond ik ook al filmpjes en verhalen van auto conversies.

Inmiddels ben ik ook met Anne van New Electric in contact en uiteindelijk heb ik voor New Electric gekozen.

2. Welke range en topsnelheid wil ik kunnen halen?

Met andere woorden, hoe willen we de auto gaan gebruiken. Dit zal vooral hier in de buurt zijn, afstanden tot maximaal circa 40 kilometer op binnenwegen. Een range van 80 kilometer is daarom voldoende. Rebbl heeft een mooi overzicht met 10 factoren die je ombouw budget bepalen (in het Engels) en hoewel grote range en snel optrekken mooier klinkt, stijgt het prijskaartje dan snel. De combi is van nature al geen snelle auto en hoeft dat ook niet te worden.

3. Welke motor en controller wil ik gaan gebruiken AC of DC?

Een conversie op basis van een gelijkstroommotor (DC) met koolborstels is goedkoper. De standaard in professionele productie auto’s is echter AC. Technisch is AC beter dan DC ondermeer door betere efficiëntie, vermogenscurve en de mogelijkheden van regeneratief remmen. Meer info over AC versus DC op Electric Car Motors II: The AC vs. DC debate (Engelstalig). Het prijsverschil viel me nog mee. In verhouding tot een DC motor is een AC motor wel wat duurder, maar op het overall budget is het “maar” 10%. Mijn voorkeur gaat uit naar AC.

Nu ik voor AC gekozen heb, zijn er drie motor+controller combinaties die ik op dit moment in mijn shortlist heb:

– HPEV AC 51 (olie gekoeld) + Curtis 144V/500A controller
– HEC-50-30 (water gekoeld) + Curtis 1238-75 Controller – 650 Amp
– Siemens AC motor 1PV5135-4WS14 (watergekoeld) + DMOC 645 inverter

De Siemens motor is de zwaarste van de drie, zowel in gewicht (91 kg versus circa 55 kg voor de andere twee) maar ook in vermogen. Hij kan 134 PK aan de wielen leveren met een koppel van 300 nM piek en 150 nM langduring vanaf 0 tot 3000 RPM. De andere twee zitten ongeveer op 2/3 daarvan. Zie hieronder de vermogen en koppel curves van de Siemens motor bij 300V.
Siemens-vermogenscurve-PK

Siemens-koppelcurve-Nm

Belangrijkste vraagstuk voor de Siemens motor + DMOC inverter is of er al een certificering beschikbaar is zodat een RDW goedkeuring haalbaar is zonder individuele tests. Inmiddels weet ik dat New Electric en Rebbl samen een EMC test hebben gedaan voor deze combinatie (bron: projecten New Electric).

4. Met of zonder versnellingsbak?

Een DC motor zou vanwege het hoge koppel vanaf stilstand de mogelijkheid bieden voor een ‘direct drive’. Bij een AC motor is dit minder voor de hand liggend of je moet een relatief zware AC motor nemen en het geheel voor hogere stromen ontwerpen. Dit heeft te maken met de relatief ongunstige overbrenging/ratio van de achteras. Daarnaast is een mogelijkheid om te kunnen ontkoppelen voor de veiligheid handiger. Ik heb eens een berekening gedaan van de overbrengingsverhoudingen en die van de achteras en versnellingsbak met J-type overdrive van een Amazon combi ingevoerd op cargister.com

gear-ratio

Uit de grafiek is op te maken dat de vierde versnelling (1:1, direct drive), de gele lijn bij maximale toeren een snelheid van ruim 200 km/h zou geven. Dit is in de praktijk echter niet haalbaar. Bovendien zal de auto daardoor erg traag accelereren. Conclusie: reductie is noodzakelijk en dan is de makkelijkste optie om gewoon een vierbak te gebruiken. De huidige M41 met D-type overdrive kan er dus onder vandaan.

Van Martijn die zijn Volvo 245 heeft omgebouwd naar volledig elektrisch begreep ik dat hij ook blij is dat hij zijn M47 versnellingsbak heeft behouden omdat het meer flexibiliteit geeft. Meer info over die ombouw op http://electricvolvo.com.

De Volvo 245 en in mindere mate de combi zijn toch zware auto’s. Er zal wel een speciale adapter/koppeling gemaakt moeten worden tussen de elektromotor en de versnellingsbak.

5. Welke batterijen/accu’s?

Het worden sowieso Lithium cellen en geen loodaccu’s. In mijn berekeningen ben ik uitgegaan van de Siemens motor en DMOC inverter aangezien die nu mijn voorkeur hebben. Het voordeel van die combinatie is dat deze set om kan gaan met diverse spanningen en relatief hoge spanningen. Het voordeel van een hoge spanning is dat er minder stroom hoeft te lopen om het vermogen over te brengen en dat bekabeling dus dunner uitgevoerd kan worden.

Depth of Discharge & Peukert effect
Je hebt altijd een hogere capaciteit nodig dan je daadwerkelijk tot je beschikking hebt. Dit komt door het feit dat je rekening moet houden met het feit dat je accu’s nooit helemaal leeg wilt rijden (marge van 25%) ofwel de Depth of Discharge (DoD) en het feit dat je minder capaciteit tot je beschikking hebt als je het sneller aanspreekt (Peukert effect), marge van 5%.

Ik ben uitgegaan van de 100 Ah CALB cellen zoals New Electric die bijvoorbeeld heeft. Een berekening met de zwaardere 180 Ah CALB cellen die met name achterin qua hoogte op zich beter passen wees uit dan het geheel dan veel te zwaar zou worden en/of de spanning uiteindelijk toch weer relatief laag. Dan passen er 55 stuks achterin, maar dat weegt al meteen 304 kg.

Update: na uitbouwen van de LPG onderbouw installatie blijkt er toch slechts 80,5 cm tussen de achterste chassisbalken te zijn en in de lengterichting 70 a 80 cm. Daardoor passen er toch geen 72 accu’s achterin, maar 65.

Dus uitgangspunt anno maart 2015 was:

  • 90 stuks 100 Ah CALB cellen
  • geeft 288 Volt
  • en nominaal 28,8 KWh
  • waarvan je inzetbaar ongeveer 21 KWh overhoudt
  • dit is uitgaande van een verbruik van 160 W/km (gemiddeld verbruik op basis van gebruikservaring van een al omgebouwde Amazon combi) een range van 135 km of bij erg zuinig rijden een verbruik van 114 W/km is een range van 190 km
  • Deze 90 cellen wegen samen 304 kg
  • daarvan passen er op de plek van de benzinetank en reservewiel 65 achterin
  • wat overeenkomt met 221 kg
  • voor de overige 25 stuks (85 kg) moet dan nog een andere plek gevonden worden
  • dat deel past vermoedelijk wel voorin.

Update: Ik stap over naar Tesla batterijen en de bovengenoemde batterijen zijn verkocht. Dus dan wordt het nieuwe uitgangspunt:

  • 8 stuks gemodificeerde 12S37P Tesla modules à 5,3 kWh bruto
  • geeft nominaal 355 Volt
  • en nominaal 42 kWh
  • waarvan je inzetbaar ongeveer maximaal 38 KWh overhoudt
  • om de levensduur te bevorderen is het beter hier maar een deel van aan te spreken
  • dit is uitgaande van een verbruik van 160 W/km (gemiddeld verbruik op basis van gebruikservaring van een al omgebouwde Amazon combi) een range van 235 km
  • Deze 8 modules wegen samen 200 kg
  • daarvan passen er op de plek van de benzinetank en reservewiel 5 achterin
  • wat overeenkomt met 125 kg
  • de overige 3 stuks (75 kg) komen voorin.

6. Subsidiemogelijkheden?

Een van de opties is om de auto zakelijk te gaan rijden en dan dus ook de conversie zakelijk te doen. Dan kan ik wellicht gebruik maken van de Milieu-Investeringsaftrek (MIA) regeling. Andere subsidieregelingen zijn er voor zover ik weet niet (meer).

Voordeel: alle kosten zijn zakelijk en bovendien grotendeels meteen aftrekbaar door MIA regeling

Volledig elektrische auto’s met een CO2-uitstoot van 0 gr/km komen in aanmerking voor 36 % MIA onder code G 3110

Auto’s die onder code G 3110 in aanmerking komen voor MIA komen voor maximaal € 50.000 in aanmerking.

Ook ombouwkosten vallen volgens de RVO website namelijk onder de regeling. Op de site van de Belastingdienst staat echter wat anders:

Voorwaarden
– Het bedrijfsmiddel staat op de milieulijst.
– Het bedrijfsmiddel is niet eerder gebruikt.

In eerste instantie heb ik de vraag of mijn ombouw inderdaad in aanmerking komt voor de MIA neergelegd bij de Belastingdienst, maar die konden mij het antwoord hier niet op geven. Zij raadden me aan om gewoon een aanvraag in te dienen. Dit heb ik gedaan en ik kreeg erg snel uitsluitsel dat de aanvraag is geaccepteerd, goed nieuws dus.

Nadeel: daarna is hij zakelijk, dus bijtelling

Bij een volledig elektrische auto tot 15 jaar wordt op het standaardbijtellingstarief van 25% van de cataloguswaarde, bij een eerste tenaamstelling tussen 1 januari 2014 en 31 december 2016, gedurende 60 maanden een korting verleend van 21 procentpunten. Het bijtellingspercentage is dan 4%. Datum eerste tenaamstelling is al even geleden dus dat wordt 25% maar de cataloguswaarde is gelukkig maar 14.500 gulden (6500 euro).

Update nav reactie Ronald: Bijtelling voor mileuvriendelijke auto’s ouder dan 15 jaar is slechts 14% van de waarde in het economisch verkeer (bron Belastingdienst pagina Milieuvriendelijke auto ouder dan 15 jaar). Dit is dus vermoedelijk opeens een aanzienlijke bijtelling. Ik heb de rekensom gemaakt en zet toch mijn plan door om de ombouw zakelijk te doen en de daarbij behorende voordelen te genieten en het nadeel van de bijtelling te accepteren.

Update n.a.v. Autobrief 2: voor de periode tot 2020 blijft het kortingspercentage voor mij werken waardoor in mijn geval de netto bijtelling 17% van de dagwaarde wordt.

7. Kenteken

Als alle technische obstakels genomen zijn, dan is een aangepast kenteken natuurlijk het aller belangrijkste. Daarom heb ik ook dit stuk van tevoren uitgezocht. Aanvankelijk leek dit een zorgpunt omdat in het document van de RDW Samengestelde voertuigen en het kenteken in hoofdstuk 3 (restauratie van historische voertuigen) ondermeer staat dat de oorspronkelijke identiteit blijft behouden indien:

een aandrijflijn, bestaande uit motor, versnellingsbak en assen van hetzelfde model en type als van het oorspronkelijke voertuig

Dat gaat met een nieuwe elektromotor dus behoorlijk mis en voldoet niet aan die randvoorwaarde. Als de auto een nieuwe identiteit zou krijgen, krijgt het ook een nieuw kenteken en een nieuwe datum eerste toelating en moet hij voldoen aan de eisen die op dit moment gelden. Daarmee zou het verkrijgen van een kenteken onmogelijk zijn geworden. Nu zijn er ook andere auto’s met een andere motor op het kenteken zoals de door New Electric omgebouwde Jeep maar ook Amazons met een rover V6 of zelfs V8. Volgens mij helpt het hierbij wel als de auto van voor 01-10-1973 is.

Het feit dat een andere auto ermee op de weg rijdt, is bij de RDW echter nog geen reden dat je ook een goedkeuring krijgt. Daarom maar even nagevraagd bij de RDW hoe dit in mijn geval zit en ze antwoordden:

U vraagt de RDW informatie over het behoud van een identiteit van een voertuig.
Een voertuig bestaat uit 3 hoofdonderdelen, namelijk;

  • Chassis
  • Carrosserie
  • Motorblok met aandrijflijn

Als van een voertuig meer dan één van de bovengenoemde wordt vervangen door een ander exemplaar/type vervalt de oorspronkelijke identiteit van het voertuig. Dit noemen we de 1/3 versus 2/3 Regeling. Hierdoor is het mogelijk dat het voertuig een andere Datum Eerste Toelating (DET) krijgt of zelfs nieuw wordt. Het voertuig dient dan ook aan de nieuwere eisen te voldoen.

U geeft aan, dat u alleen het motorblok met aandrijflijn verandert. De identiteit blijft dan behouden.

Dat is op zich dus goed nieuws. Daarnaast schrijft de RDW nog een uitvoerig verhaal over de implicaties van de wijziging in de Wegenverkeerswet 1994 sinds 1 april 2011 specifiek voor de ombouw naar elektrisch. Het was mij bekend dat deze eisen vrij streng zijn en hierdoor zelf ombouwen of laten ombouwen lastiger is geworden. De RDW vat deze eisen als volgt samen:

In grote lijnen moet het voertuig voldoen aan de volgende veiligheidseisen:

  1. Uniforme voorschriften voor de goedkeuring van elektrische voertuigen (VN/ECE-reglement nr.100)
  2. Testen en eisen met betrekking tot de elektromagnetische compatibiliteit (EMC, richtlijn 72/245/EEG en 97/24/EG)
  3. Testen en eisen met betrekking tot het weggedrag (beleidsregel weggedrag)
  4. Eisen aan de bekabeling, voorziening uitschakeling hoogspanning en plaatsing van het accupakket. (bijlage IV, annex 4, Regeling voertuigen)

De borging van de eisen die gesteld worden onder punt 1, 2 en 4 doe ik door samen te werken met een professionele leverancier die vaker een ombouw en kenteken wijziging heeft gedaan.  Voor punt 3, het weggedrag kijk ik vooral naar het behoud van de gewichtsverdeling en de maximaal toegestane gewicht van de combi, rekening houdend met het feit dat er laadvermogen over moet blijven.

Maximaal toegestaan gewicht

Van Volvo Nederland kon ik geen verklaring krijgen met betrekking tot het maximaal toegestane gewicht omdat ze aangaven die informatie niet te hebben. Wel heb ik al de typegoedkeuring van de combi toegestuurd gekregen waaruit blijkt dat het lege gewicht van de auto 1174 kg is. Het bleek dat ik zelf bij de documentatie van mijn combi een supplement voor de Volvo station voor het instructieboek had waarin een load capacity van 500 kg vermeld staat. Dat lijkt me voldoende houvast te bieden omdat dit document specifiek betrekking heeft op de combi.

Volvo-Estate-supplement

Uit een brochure van de sedan die ik gemaild kreeg van het Volvo archief in Zweden haalde ik dat de (technisch) maximale aslast van de vooras 750 kg is en achter 900 kg. Voor de combi zal dat achter dus wellicht nog iets hoger liggen, maar die getallen lijken me een goede norm.

Ook staat er in die typegoedkeuring dat met een B18B de combi een motorvermogen heeft van 115 SAE PK. Wellicht is het dus van belang om de Siemens motor wat te laten knijpen om ervoor te zorgen dat er niet ook sprake is van een toename in motorvermogen.

Conclusie = GO

Al met al geven de resultaten van deze verkenning mij voldoende inzicht dat de conversie haalbaar is. Daarmee heeft het project een GO gekregen. De komende tijd zal ik de zaken verder uitwerken en hier blogposts over schrijven. Oh ja, de auto zelf heeft ook nog wel wat restauratiewerk.