Vorige week tijdens het Vervolg ontwerp batterijen bak voor en koeling dacht ik dat ik een heel eind was. Ik had het idee een aantal ontwerp keuzes gemaakt te hebben en zo minder vrijheidsgraden te hebben. Niets bleek minder waar!

Ik kreeg nog een aantal goede tips van Martijn (die eerder zijn Volvo 240 ombouwde naar geheel elektrisch), bleef ik met Ben uitwisselen over het koelsysteem, dacht Daniel (waar ik de Tesla batterij modules kocht) nog even mee en ook na sparren met Anne van New Electric had ik weer volop nieuwe input. Dank allen!

Herontwerp koelsysteem

De basis van het koelsysteem had ik eerder al uitgedacht. Inmiddels heb ik nog een aantal vereenvoudigingen doorgevoerd. Zo zet ik de verwarmers van de batterijen samen in serie een een loop en niet ieder een eigen. Dat scheelt weer een thermostatische mixer. Ook ga ik kijken of ik genoeg flow in het motor circuit overhoud als ik de warmtewisselaar permanent in die loop opneem. Dat scheelt weer een mengventiel. Tot slot set ik de voorste en achterste batterijen bak parallel in plaats van in serie voor een meer gelijkmatige temperatuurverdeling. Misschien moet ik dan nog een smoorklep toevoegen omdat in de voorste bak 3 batterij modules zitten en in de achterste 5. Schematisch ziet dat er dan als volgt uit:

De controller en DC/DC loop krijgen geen dynamisch aangestuurde pomp meer, maar een kleinere pomp die continu op maximaal vermogen draait. De temperatuursensor die voor dat circuit bedoeld was gebruik ik nu in de batterijen loop.

Herontwerp hoogvoltage schema

Na het sparren met Anne was de conclusie om toch geen Rebling connectoren te gebruiken om de kabels aan de buitenzijde van de batterijen bak aan te kunnen sluiten. Belangrijkste reden hiervoor is de EMC compatibiliteit. Deze stekkers hebben kunststof kapjes die dus niet afschermen. In plaats daarvan ga ik kabelwartels gebruiken die groot genoeg zijn om de kabel met gekrimpte en geïsoleerde stekker en al door te voeren.

Het goede nieuws is dat dit meteen meer ruimte geeft in de batterijen bak. Verder kwam ik er zowel met Martijn als Ben op uit dat het aan te bevelen is om een hoofd contactor in iedere batterijen bak te hebben. Op die manier kan het battery management systeem het hele circuit spanningsvrij schakelen en staat er op geen enkele kabel meer hoogspanning. Met het Lithium Balance CHAdeMO snellaad voorbeeld schema als uitgangspunt ben ik maar eens aan het schetsen gegaan. Eerst gewoon even op papier.

Uiteindelijk heb ik ervoor gekozen om de main – (en lader contactor) in de voorste bak op te nemen en de main + (en de precharge contactor) in de achterste bak. Gelukkig had New Electric nog wel een optie voor een compactere contactor. Het bijgewerkte schema wordt dan als volgt.

Er gaat zo wel een extra kabel voor voorste bak uit, maar ik heb dan geen extra midpack contactor nodig en hoe minder componenten en verbindingen, want hoe minder kans op storingen en hoe minder (potentiële) weerstanden.

Herontwerp batterijen bak

Dat alles leidde weer tot een nieuw ontwerp van de batterijen bak. Ik kwam op het idee om de zekeringhouder eens in de lengte tegen ze zijkant te proberen. Daarna kwam het ontwerp in een stroomversnelling. Het extra bakje achteraan de bak kon weer korter, de vorm werd strakker en de bovenkant kon afgeplat en dus lager.

Binnen de bak gebruik ik dezelfde dikke afgeschermde 35 mm2 kabels als onder de auto. Die laten zich dus niet zo makkelijk in allerlei vormen buigen. Vastgelegd is de minimale buigradius 45mm. Tijd dus om ook die er globaal in te tekenen.

De verbinding tussen de shunt en de contactors doe ik met een vaste koperen busbar die ik t.z.t. laat lasersnijden.

Al met al begint het er nu wel aardig op te lijken (maar dat dacht ik een week geleden ook).

Nu nog de BMS board indeling optimaliseren.

Inspirerend voorbeeld: Jaguar E-type Zero

Tot slot kwam ik een erg inspirerend voorbeeld tegen: de Jaguar E-type Zero.

All photo credits Jaguar Landrover

Deze is komend weekend te zien op het Jaguar Land Rover Tech Fest in Londen. Echt een prachtige ombouw! De basis is een compleet gerestaureerde auto uit 1968 die nu 200 kW vermogen heeft, 0 – 100 in 5,5 seconden doet en met een accupack van 40 kWh een bereik heeft van 270 daadwerkelijke kilometers.

Duidelijk een ‘high end’ conversie. Het zou leuk zijn om die nog eens in het echt van dichtbij te kunnen bekijken.