eLeMans - ELBILSRACE

Igår natt och i morse var jag med på eLeMans på Göteborgs racingbana CITY ARENA vid frihamnspiren. Vaaaansinnigt kul!!!

Det var tre tuffa deltävlingar och flera specialutmaningar, bland annat att hålla nere energiförbrukningen men samtidigt inte köra under 40km/h i snitt per varv. Förbrukad energi mättes sedan under nattladdningen.
Jag hade förstås hoppats på att kunna deltaga med hundkojan, men det får bli nästa år. Istället körde jag med min kollega Gordon i hans elbil, en svart Nissan LEAF.
Bra att hitta motivation att bygga vidare på Elkojan!
Tack till Henrik Friden en av mina studenter på HRMENGINEERING för några fina bilder.

Projektledare för eLeMans och eCoast är Jakob Lagercrantz, stort tack till honom för detta arrangemang.

Ritning över HV-kablage

Det är nu läge att fundera ut hur dragningen av HV (Hazardous Voltage) -kablaget skall bli i bilen. Det blir 35mm2 ringkabelskor, kabelgenomföringar och ett antal IP67-klassade kopplingslådor.

För att kunna pressa dessa ringkebelskor på 35mm2-kablarna krävs ett riktigt kraftigt verktyg.
Jag har ingen lust att investera 10.000kr på ett verktyg, så jag får se hur jag löser detta. Låna eller tillverka ett eget verktyg, hmmm.

Låda till BMS, Battery Management System

Försök att hitta en plastlåda med lock i klar plast med måtten 280x120x50mm invändigt! Ja, rätt, det är omöjligt. Jag vet inte hur länge jag har letat.

Istället fick jag bygga en låda.

Lådan har en lexanplast framsida, baksida av svartmålad glasfiberlaminat och långsidor gjorda av en aluminiumprofil från Solectro.

Det som saknas är kortsidor av L-profil i aluminium, som även blir fästvinklar.
Sen skall allt stoppas in i den främre batterilådan.

Drivaxlar på plats

Ja, gött, nu är drivaxlarna äntligen på plats.

 Nya damasker monterade, och bäst av allt, längderna på drivaxlarna verkar ok. Lite svart färg på dessa bara.

Drivknutarna har rikligt fettats in med Slicks S50 universalfett som säljs av SEABEACH Trading.

Provmontering igen

Denna gång med bägge bakre batterilådorna. Varför skall det alltid i slutändan bli millimeterpassning?

Hålbild för bultarna genom paketet upp i bakramen är klart. Nu blir det att sätta dit 18st M8 blindmuttrar i stål.

Skarvade drivaxlar

Äntligen är drivaxelstumparna sammanfogade. PTP som fixade batterilådorna erbjöd sig också att ta sig an uppgiften att svarva hylsor och svetsa ihop drivaxlarna. Underbart!

Skarvhylsorna är 100mm sömlöst rör med benämning: RÖR 34x6 DIN 2391BK
Kostar ca 200 kr/m hos REPAY, Uddevalla.Hylsorna har borrats med hål in till drivaxlarna och fyllts med svets för att göra förbandet ännu lite starkare.

Nu blir det montering av inre drivknutar och på med nya inre och yttre drivknutsdamasker. Fettet jag kommer att använder blir nog S50, en produkt från SLICK50. Detta har överlägsna egenskaper eftersom det innehåller PTFE, så varför använda något annat.

Höger drivaxel är 503,0mm.
Vänster drivaxel är 405,5 mm.

Batterihållare

Denna ram tillverkad i L-profil kommer att hålla 12V-batteriet på plats. Kortsidorna har försetts med muttrar för att kunna dra fast en konsol över batteriet. Batteriet kommer att placeras i höger förvaringsutrymme för bakre passagerare.

Tack för hjälpen David!

Säkringshållare

Var hittar man säkringshållare för feta säkringar i 200A-klassen? Vet ej, så då bygger man själv istället.

Några bitar uretanplast och några självgängande gänginsatser blir susen.

Smide

Gårdagskvällen ägnades åt att mäta, klippa, svetsa och slipa. Vad blev det då?

Efter 3 timmars slit var två konsoler tillverkade.

Dessa skall hålla de tre främre batterimodulerna på plats i packet. Formen är som ett vinkeljärn med öron för M8 bult i var ände. Konsolerna kommer att skruvas mot lådans botten och baksida.

Över modulerna kommer det att ligga ett orange VP-rör för att hålla kabeln från ena kontaktorn till batterimodulen.

Plaströret hålls på plats av buntband genom konsolerna. Därav denna pressade dome.

Lite färg gjorde susen...

Nu återstår att montera M8-blindnitarna i stål.

Kortgaveln har fått en skiva av polykarbonat för att elektriskt isolera modulpolerna från plåten. 

Givare till växellådan

Konsolen till växelwiren och växellägesväljrarmen fick modifieras lite för att kunna klämma in växellägesgivaren.

Givaren är en nivågivare för korrigering av ljusinställningen på bilar med xenonljus. 
Denna givare sitter bl.a. på AUDI A6, BMW 3- och 5-serie, MERCEDES C- och E-CLASS, OPEL VECTRA, SAAB 9-3, VOLVO V70.
Diagrammet visar hur utsignalen förhåller sig till vinkeln när givaren matas med 5V.

Växelarmen fick förlängas så en ny vinkellänk för givaren kunde få plats.

Parallelstaget är tillverkat av två kortade M5 vinkellänkar, från Wiberger.

 

Så här blev resultatet...

Membranventilator

Bägge batterilådorna får en membranventilator. Dessa är ypperliga för ömtålig utrustning i besvärlig miljö.
Ventilatorn motstår vattentryck upp till 0,6 bar på membransidan och är vatten- och oljeavvisande.
Förångad fukt inuti batterilådan har möjlighet att passera ut genom membranet.
Dessa finns att köpa på t.ex. ELFA.

Främre batterilådan har fått fler kontakter;
HV800 kontakten till elmotorinvertern och bakre batteripacket.
Signalkontakt till bakre batteripacket.

Signalkontakt för CAN, Primär-kontaktorerna och annat.

En box av akrylplast har tillverkats för att täcka elmotorkabeln som går genom främre batteripacket. På denna kommer två kontaktorer att monteras samt en strömshunt.

Pyssel i övre bakre batterilådan

En liten kopplingsbox för det fyra fläktarna i den övre delen i den bakre lådan har snickrats ihop. På sikt skall väl denna ersättas med en intelligent styrning och temperaturövervakning, men detta får duga så länge. Inget avancerat på något sätt men jag skrotade en gammal PC för att få tag på kontakter till fläktarna och parallellkopplade alla fläktarna.

Kontaktor nr.2 i bakre batterilådan kommer att monteras vertikalt. På detta sätt kommer kabeldragningen av HV-kablage kunna gömas snyggt bakom fläktarna.

Här syns även halva boxen till HV800-kontakten och den vita luftkanalen som sticker upp.

Kablage i batterilåda

Dags för dragning av HV(Hazardous Voltage)-kablage i batterilådan. 

Batterimodulerna, med vardera 30V sammankopplas med två parallella 12mm² kablar.
Packets yttersta anslutningar (mot kontaktorerna) får en 20mm² kabel.
Mellan undre och övre delen av moduler i packet används en isolerad aluminiumledare. Anledningen är den lite trånga vägen som denna ledare måste ta, samt att längden på denna kräver lite mer styrsel än vad en kopparkabel med samma yta skulle ge. Denna tillverkas av en 2x12mm aluminumprofil omsluten av en tjock orange krympslang. Orange eltejp och orange krympslang finns att köpa från HellermannTyton.
www.hellermanntyton.se, Perfekta lösningar för allt omkring kabel. 

För att få ett isolerande skydd i batterilådan så har denna försetts med en akrylplastskiva limmad i lådans lock. Sidorna har också samma typ av skydd, med dessa lexanskivor sitter monterade mot batterimodulerna.

Bilden visar plåtkåpan över den undre delen av det bakre batteripaketet. Notera de tre hålen för luftcirkulation. De yttre rektangulära hålen är också för att kunna sticka igenom de orangea kontaktboxarna vid montering av kåpan.

Första kontaktorn monterad, den är skruvad med M5 insex skruvar i stålblindmuttrar. Dessa är att föredra före aluminiumblindmuttrarna eftersom de i stål knappt sticker upp något från plåten.

Kontaktorns ena ledare kommer att gå till HV800-kontaktens PLUS-pol och den andra till det undre batteripackets mest positiva sida.

Tanken med de förmonterade orangea boxarna för HV800-kontakt och HVMSD är också att inga spänningsförande kablar skall hänga löst under momentet när locket monteras. Det är trots allt 150V i det under batteripaketet och utan extern säkring. Gissar att 3000A även kortvarigt kan spraka till rätt friskt.
Det vita till höger i bilden är luftkanalen från lönngolvet.

Skenorna som håller modulerna på plats i överkant har försett med små konsoler för att kunna montera de orangea boxarna, satan vilken tid det kan ta att tillverka två små futtiga aluminiumbitar.