Ontwerp contactor box en batterijen bak achter – Keep It Simple & NEN

Mijn blogpost met het herontwerp koelsysteem, hoogvoltage schema en batterijen bak is alweer van even geleden. Deze blogpost gaat eigenlijk over precies hetzelfde, maar dan “Keep It Simple”. In mijn uitwerking werd het wel erg geavanceerd en keek ik hoe Tesla dingen aanpakt, maar ik ben natuurlijk een heel ander soort auto aan het bouwen. Tijd dus voor een vereenvoudiging slag. Daarnaast ook weer meters gemaakt met het “wat moet waar” vraagstuk.

Contactor box

Nu de voorste batterijen bak op zich een aardig definitieve vorm begint te krijgen ben ik aan de slag gegaan met de contactor box. Dit is het centrale hoogspannings verdeelpunt en ik teken hem inclusief kabels om zo de positionering van de doorvoer wartels te kunnen bepalen.

contactor box met kabels

Deze moet om te voldoen aan de EMC norm van metaal gemaakt worden. Ik ga kijken of ik een kant en klare box kan vinden in de juiste afmetingen en anders laat ik hem op maat maken op basis van een 3D tekening.

Achterste battery box

Een tijdje geleden had ik al een begin gemaakt met het 3D tekenen van de achterste batterijen bak. Hierbij klopten de dimensies van de trekhaak nog niet helemaal dus die heb ik even opnieuw getekend.

trekhaak v2

Vervolgens de box even opnieuw “in context” opgebouwd.

Draft rear

Daarna kon ik de Tesla modules even digitaal proefpassen en er is inderdaad voldoende ruimte in de hoogte.

Testfit battery modules

Waar moeten de laders?

Ook nog een belangrijke vraag is waar de laders geplaatst moeten worden. Zelfs als ik de zijwanden van de batterijen bak tot onderaan recht doortrek passen ze niet in de bak. Aan weerszijden is maar 86 mm. De laders zijn 84 mm, maar er is ook 50 mm ruimte nodig voor ventilatie en de bekabeling voor het aansluiten van de modules moet passen.

batterybox rear e1506093601431

Een optie zou nog zijn om de box onder de chassis balk in de breedte dan groter te maken. Dan moet de hoogte echter ook iets groter en kom ik in de knel met de trekhaak.

charger extension e1506093639810

Nog even gekeken of boven de achteras een optie is. Qua 85 mm ruimte wel, maar ik twijfel over de IP rating.

chargers boven achteras

Er is geen ruimte voor nog een behuizing van 50 mm. Volgens de fabrikant zijn ze IP66. Daarbij wil de tweede 6 zeggen:

Water projected in powerful jets (12.5 mm nozzle) against the enclosure from any direction shall have no harmful effects.

Tegelijkertijd staat in de handleiding:

Don’t place the charger where it can get wet, this may cause damage to the charger as well as electric shock to the operator.

Zelfs al is de lader zelf inderdaad IP66, de connectoren zijn dit niet dus daar moet ik dan sowieso iets voor maken. Ook niet ideaal dus. Nog even gekeken of onder de achterbank geen optie was. Door de vloer

chargerbox onder achterbank

Of onder de vloer

chargerbox onder auto

Ook allemaal niet erg handig en ingewikkeld om te maken. Daarom ben ik uiteindelijk terug bij mijn oorspronkelijke idee: links en rechts in de flanken.

chargers in flanken

De lader zelf past precies achter de bekleding maar om de 50 mm ventilatieruimte te borgen moet ik een kooi maken ter dikte van het houten latje. Dan zie je het dus wel in de kofferbak, maar zitten ze wel toegankelijk en bereikbaar met de aansluitingen daar waar je ze direct nodig hebt.

Versimpelen koelsysteem

Daarnaast ben ik bezig geweest met het versimpelen van het koelsysteem. Zoals Anne van New Electric aangaf “ieder aansluitpunt is een mogelijke storingsbron”. Dit geldt zowel voor elektrisch als met koeling. Daarom de nut en noodzaak van de warmtewisselaar tegen het licht gehouden.

De motor gebruikt bij kruissnelheid 10 a 16 kW en doet dat bij een rendement van tegen de 90%. Er is dan dus 10% verlies dus iets van 1000 a 1600W. Op zich leuk, maar voordat dat via het koelwater en de warmtewisselaar is overgedragen op de batterijen is er al veel verloren gegaan. Laat dat rendement een keer 50% zijn dan heb je het dus over iets van 500 a 800W.

Ik heb de warmtecapaciteit van m’n batterijsysteem doorgerekend en dat is 55 Wh om het 1 graad in temperatuur te verhogen. Dus stel dat je dan een half uur rijdt ben je een graad of 5 a 6 gestegen. Dan is de toename in complexiteit niet echt de moeite. Door ontladen zullen de batterijen vanzelf ook wel opwarmen. Ik behoud dan alleen de mogelijkheid om het pakket te verwarmen als hij ingeplugd staat aan een laadpaal. Daar waar batterijen bij hun ideale temperatuur van 25 graden te gebruiken een ‘nice to have’ is, is laden onder nu is namelijk wel echt een ‘no go’. Het koelsysteem zal in z’n simpelste vorm dan worden.

Koelsysteem vereenvoudigd 4a

Hierbij ga ik dan uit van de batterijen heater en radiator achterin. Mocht de heater voor teveel drukval zorgen dan kan ik nog een bypass klep toevoegen. Dit ga ik nog even meten. Daarop meteen de temperatuursensor in het verdeelblokje verwerkt.

koelverdeelblok

NEN 9140 “veilig werken aan e-voertuigen”

Tot slot was ik gevraagd om aan te schuiven bij een bijeenkomst voor het verkennen van het vormen van een commissie voor het hetzien van de norm NEN 9140 “veilig werken aan e-voertuigen”. Dit was bij de NEN in Delft.

NEN norm 9140

Na een inleiding door Peter Welleman volgden er nog een aantal sprekers en een rondje rond de tafel over wat er aan de norm verbeterd zou kunnen worden.

NEN Peter Welleman presentatie

Het was een boeiende middag met leuke ontmoetingen, maar deelnemen in zo’n commissie is niet wat voor mij.

1 gedachte over “Ontwerp contactor box en batterijen bak achter – Keep It Simple & NEN”

Plaats een reactie

OudeVolvo

OudeVolvo is een klassieke Volvo hobby blog van Lars Rengersen.

Onderwerpen

Elektrisch

Ondersteun herbouw Voltvo

123GT

Amazon cabrio

Contact

lars@oudevolvo.nl

Ook elektrisch?

Wil je jouw auto (Volvo of een ander merk) ook ombouwen naar volledig elektrische aandrijving? Als spin-off van mijn eigen EV conversie project ben ik EVcreate begonnen voor 'Hulp bij ombouw naar elektrisch'

Zie www.evcreate.nl

EVcreate