Contactor box en batterijen bakken ontwerp definitief

Een tijd geleden had ik al wat getekend op het gebied van de contactor box en was uitgekomen bij een standaard behuizing van Rittal. Zo al schuivend met het elektrische schema en de indeling van de batterijen bak kreeg ook de invulling van de contactor box steeds meer vorm.

Aan weerszijden een stevige busbar voor respectievelijk de min en de plus. Daarnaast twee contactors voor het CHAdeMO snelladen en nog wat kleine componenten. Tijd om eens te kijken of het ook daadwerkelijk mooi past en daar had ik wat hulp bij.

Leek allemaal mooi te passen, evenzo de contactor box zelf onder de motorkap.

Nu de ontwerpen steeds definitiever vorm kregen maar eens langs gegaan bij Mischa van Garage71, engineering partner van mijn project.

Daar stond overigens ook een Morris ombouw project in ver gevorderd stadium, ook mét CHAdeMO snelladen. Met hem door de nodige ontwerp keuzes gelopen en met voldoende input weer naar huis. Onder andere het idee om het frame in de voorbak vast te lassen en nog wat flezen toegevoegd voor betere stabiliteit tijdens het lassen. Dus weer achter Onshape gekropen.

Ingeving: batterij modules draaien

In m’n ontwerp was ik tot nu toe uitgegaan van gemak van hoogvoltage aansluiten als primaire drijfveer en dus de pool aansluitingen getrapt aan de voorkant. Qua koeling en stroomkabels kwam wat echter juist verkeerd uit. Daarop dacht ik opeens, waarom draai ik de modules niet. Dan heb ik de koel aansluitingen vooraan, daar waar ik ze wil hebben en hetzelfde met de stroom aansluitingen aan de achterkant.

Pakt best mooi uit. Alleen om dan de onderhoudsschakelaar in het plus circuit te zetten wordt dan een beetje tricky.

En hij past daar juist zo mooi aan de bestuurderskant precies boven de pedalen box.

Dan maar gewoon het schema een beetje aanpassen en de hoofdschakelaar in het – circuit.

Dus alle wijzigingen van het draaien van de modules ook in de tekeningen verwerkt. Met per module een koelslang in,- en uitgang en de verdeelblokjes buiten de box.

Verder de contactors geplaatst en de shunt een nieuwe plek gegeven aangezien die direct aan de eind-min moet.

Tevens de blow-off ventielen ingetekend.

Daarmee begon de voorste bak alweer aardig vorm te krijgen

Bij de achterste bak heb ik de buitenbak opnieuw opgebouwd om nog weer een lasnaad minder te hebben.

Tevens heb ik de bak aangepast zodat deze tegen de kokerbalk van de auto aan komt en niet samen met het frame erin. Hiervoor heb ik hoeklijnen getekend die in het werk op de juiste plek worden gelast.

Batterijen management systeem indeling

Vervolgvraag was hoe de printplaten van het batterij management systeem (BMS) precies verdeeld moesten worden. Iedere module heeft z’n eigen printplaat die de individuele 12s cel voltages meet en de temperaturen uitleest. Dat wordt via CAN-BUS weer doorgegeven aan de centrale master. Hamvraag is dus vooral, waar moet die master, voorin of achterin.

Achterin zou het meest handig en voor de hand liggend zijn omdat daar ook de EVCC zit en de andere daarop aan te sluiten componenten. Enige is dat de shunt voorin zit. Overleg met Celso van New Electric wees uit dat  deze prima met een goed afgeschermde kabel over langere afstand aangesloten kan worden. Wel heeft het BMS om te meten ook een eind-min nodig, dus daarvoor moet dan nog een draad van voor naar achteren.

Daarmee lag de indeling voor de BMS boards vast. Met drie Cell Monitoring Units (CMU’s) voorin. Dus daarvoor een steun ontworpen die gemonteerd kan worden met de modules er al in.

En om de printplaten te beschermen tegen aanraking en straling uit 0,8 mm RVS een afdekkap.

Achter moeten dus vijf Cell Monitoring Units (CMU’s), de Master Control Unit (MCU) en nog een AUX-PCB. Dat laatste is een component ontworpen door New Electric waarmee je makkelijk het BMS, de EVCC en overige aansluitingen kunt koppelen en tevens zorgt voor pre-charge. Qua steun was het nog wel even puzzelen.

En ook de boards zelf er even bij gepakt om de kabel routering te kunnen checken.

Puntjes op de i en ontwerp definitief

Nog een keer langs geweest bij Mischa om het geheel door te lopen alvorens de lasersnij en zet bestelling de deur uit ging. Onderweg kwam ik toevalligerwijs een vrachtwagen van 24/7 Tailorsteel (de producent) tegen met daarvoor een Amazon.

Batterijen bakken ontwerp definitief

Dit is dan het definitieve ontwerp van de achterste batterijen bak.

En ook de voorste bak is klaar.

Daarna de bakken besteld bij 24/7 Tailorsteel om ze te laten lasersnijden en zetten.

Maakbaarheidsfout

Helaas bleek ik toch niet aan alle maakbaarheidsregels te hebben voldaan en bleek er bij validatie een botsing met het gereedschap op te treden.

Daarop het ontwerp iets aangepast en de tweede iets open laten staan om deze botsing te voorkomen.

Dit moet dan maar later zelf op de zetbank. Daarmee werd de bestelling geaccepteerd en ging het geheel in productie.