Конверсия "VW Golf 2" в электромобиль

[MagicMan]

Всем доброго дня!

У знакомого есть в наличии "VW Golf 2".
Кузов в сносном состоянии, ещё поживёт несколько лет. Родной движок умер, кап.ремонт того не стоит.
И вот, я надумал сделать из него "электричку", согласие владельца получено.

Характеристики донора (по паспорту)
Снаряженная масса: 845 кг
Мощность ДВС: 55л.с. / 40кВт
Объём двигателя: 1272 см.куб.
Скорость вращения: 5400 об./мин
Крутящий момент: 96 Nm (3400 об.мин.)
Максимальная скорость: 148 км/ч
Разгон 0-100 км/ч: 17 с
Средний расход топлива: 7,5 л

Передаточные отношения коробки (по паспорту):
– 1-я передача   3,455
– 2-я передача   2,118
– 3-я передача   1,444
– 4-я передача   1,129
– 5-я передача   0,894
– задний ход   3,167
– главная передача   3,941

Минимальный результат (поставленная задача):
Электромобиль: на базе VW Golf 2
Пробег на одной зарядке: не менее 60 км
Максимальная скорость: 100км/ч
Разгон 0-100 км/ч: не более 17 с

Бюджет
Исходя из предварительных расчётов, полагаю возможно уместиться в 200 тыс.руб. (без стоимости работ)
По возможности хочется сделать дешевле (доступней) но в пределах поставленной задачи.

Анализ решения
По интернету почитано и посмотрено много чего разного, но с каждым новым ответом появляются два новых вопроса.
Предварительно выбраны следующие кандидаты для комплектации силовой двигательной установки:

• Двигатель:
  Kelly Mars 0913 (Etek Comparable) PMSM/BLDC
  http://kellycontroller.com/mars-0913etek-comparablepmsmbldc-motor-p-874.html
  24 тыс.руб.
  GoldenMotor HPM-10KW BLDC
  http://www.goldenmotor.com/HPM-10KW%203D.jpg
  23 тыс.руб.
  
• Контроллер (в зависимости от выбранного двигателя):
  KHB72701,24-72V,700A,Opto BLDC Controller/With Regen
  http://www.kellycontroller.com/khb7270124-72v700aopto-bldc-controllerwith-regen-p-838.html
  30 тыс.руб.
  GoldenMotor HPC700H
  http://www.goldenmotor.com/HPC700H.jpg
  25 тыс.руб.
  
• Батареи:
  GWL/Power WB-LYP100AHA LiFeYPO4 (3.2V/100Ah)
  http://www.ev-power.eu/Winston-40Ah-100Ah/WB-LYP100AHA-LiFeYPO4-3-2V-100Ah.html
  Для получения 72 В надо 22 таких элемента.
  82 тыс.руб.
  

ИТОГО: 136 тыс.руб. (не считая доставку)
Плюс по мелочи всякие провода, контакторы, балансиры, педали и т.п.

Обращение
Прошу "коллективный разум"  откликнуться и поделиться собственным реальным опытом. Теоретиков, не построивших что-то реально электромобильное прошу повоздерживаться с комментариями как можно дольше. (без обид, уже начитался вдоволь)

Вопросы

• На сколько удачно я подобрал оборудование для достежения поставленной задачи?
• Возможно ли удалить штатную коробку передач и подключить напрямую двигатель к переднему дифференциалу с сохранением терпимого (достаточного) ускорения с места?
• Какие есть иные варианты решения с учтом выше озвученных ограничений?

[aleks17121960]

Для движения на 100км/ч нужно как раз около 12кВт,то есть движок лучше на 18-22кВт,иначе в горку движок будет перегружаться,и при разгоне.Если это не критично-сойдет.100Ач мало,для 60-70км пробега на полной скорости по городу необходимо примерно 10кВт.ч.АКБ этого типа плохо переносят токи выше 2С(а реально-1.5С),в горку и при разгоне токи будут за триста ампер,вот и считайте.Лучше А123 пакетами набрать емкость(и дешевле),они до 10С,то есть 140-150Ач АКБ отдаст  до 1500А.

[MagicMan]

Для движения на 100км/ч нужно как раз около 12кВт,то есть движок лучше на 18-22кВт,иначе в горку движок будет перегружаться,и при разгоне.Если это не критично-сойдет.100Ач мало,для 60-70км пробега на полной скорости по городу необходимо примерно 10кВт.ч.

По городу надо 40-60 км/ч.
Очень редко когда надо 80 км/ч.
Движение в горку - можно и на 40км/ч сделать, не критично.

10кВт*ч при 72В - это примерно 140Ач.
Верно я понял Вашу мысль?

[all_bud]

http://electricmobile.ru/forum/viewtopic.php?f=33&t=176
не плохой, можно сказать удачный пример конверсии, в теме все разжовано, ну а по житейски, если бюджет 200 т.р. а по факту выйдет все 300т.р. может купить ладу гранту или калину, куда лучша будет чем старый гольф. ну а ежели чешутся руки то тогда читать изучать, верстать бюджет, смету, заготовить сразу чертежи, настроить семью на свое отсутствие дома в выходные и праздники. как гриться семь раз отмерь, один раз реши.

[MagicMan]

http://electricmobile.ru/forum/viewtopic.php?f=33&t=176
не плохой, можно сказать удачный пример конверсии, в теме все разжовано

Спасибо, изучаю.
Асинхронные двигатели имеют небольшой пусковой момент и значительный пусковой ток, что является существенным недостатком.

... ну а по житейски, если бюджет 200 т.р. а по факту выйдет все 300т.р. может купить ладу гранту или калину, куда лучша будет чем старый гольф. ну а ежели чешутся руки то тогда читать изучать, верстать бюджет, смету, заготовить сразу чертежи, настроить семью на свое отсутствие дома в выходные и праздники. как гриться семь раз отмерь, один раз реши.

"Ладу"? -  Ой, у меня молоко убежало 
Всё-же у меня конкретная задача - переделать донора под "электричку". НЕ нужна ни лада, ни калина, ни любой отечественный авто-пром. Нужна "электричка"!
Не стоит цель "сэкономить" на бензине! Моя цель - "электричка" как средство передвижения.

Осталось выбрать комплектующие и собрать.
Спасибо за ответ и пожелания.

[MagicMan]

100Ач мало,для 60-70км пробега на полной скорости по городу необходимо примерно 10кВт.ч.

Наткнулся случайно на такой вот электромобиль заводской сборки: Электромобиль Chery Tiggo
http://ecoist.com.ua/elektromobil-chery-tiggo.htm
Если верить описанию, то пробег на одной зарядке: 120 км трасса/ 80 км город.
Напряжение в сети: 106 В (64 шт литиевых аккумуляторов TS-LFP90AHA на 3000 циклов полного разряда)
Бензиновая версия такого автомобиля весит: 1375 кг / 1750 кг (снаряженная/полная)

Полагаю, там подключение 32S2P, т.е. ёмкость батарей 180А*ч
Но и масса бензиновой "Chery Tiggo" существенно больше чем бензиновый "VW Golf 2".

Чтож, похоже что Вы правы, для надёжного пробега 60км надо брать не менее: 72В / 140А*ч

Лучше А123 пакетами набрать емкость(и дешевле),они до 10С,то есть 140-150Ач АКБ отдаст  до 1500А.

Где можно приобрести такие батарейки?
Интересуют, пожалуй, вот такие готовые модули:
http://www.a123systems.com/products-modules-energy.htm
Они имеют на борту собственные внутренние балансиры для каждой внутренней "банки", что существенно упрощает обслуживание и сборку.

[all_bud]

http://www.evalbum.com/
вот вам куча примеров с краткими описаниями и стоимостью конверсии.

[aleks17121960]

Для движения на 100км/ч нужно как раз около 12кВт,то есть движок лучше на 18-22кВт,иначе в горку движок будет перегружаться,и при разгоне.Если это не критично-сойдет.100Ач мало,для 60-70км пробега на полной скорости по городу необходимо примерно 10кВт.ч.

По городу надо 40-60 км/ч.
Очень редко когда надо 80 км/ч.
Движение в горку - можно и на 40км/ч сделать, не критично.

10кВт*ч при 72В - это примерно 140Ач.
Верно я понял Вашу мысль?

Верно поняли.А купить А123 можно у их диллеров,свяжитесь с фирмой.Есть и *синие* банки лифе,с током 3С нормальным и 5С максимальным,ими емкость проще набрать.Емкость должна быть подобрана так,чтобы и через несколько лет использования,при неизбежном падении,максимальный ток нагрузки ее не превышал.В пике-не превышал половину пиковой для АКБ.Тоесть-у вас 100Ач,значит крейсерский ток равен 100А,с пиками до 150А(для ТрандерСкаев) или до 300А для более приличных.Остальное режется контроллером.

[MagicMan]

Верно поняли.А купить А123 можно у их диллеров,свяжитесь с фирмой. Есть и *синие* банки лифе,с током 3С нормальным и 5С максимальным,ими емкость проще набрать.

"Синие банки" - их надо более тысячи штук чтобы собрать нужную мне батарею. Надо придумать сборочную установку чтобы все банки имели надёжный контакт. Так же, по хорошему, каждую такую банку надо вешать на балансир - что-то не выглядит это "проще".
По деньгам пока тоже не вижу выгоды, по предварительным подсчётам выходит дороже.
Один плюс от А123 - значительно меньший вес.

[Shake]

По поводу батарей вот http://www.yoybuy.com/en/show/15397847733 наткнулся пока корзину заполнял.

[all_bud]

MagicMan
советую рассмотреть вариант Вячеслава М с перемотанным асинхронником, двигатель стоит порядка 12000, Частотник на 20 кВт выйдет в пределах 25000-30000, 24 АКБ http://www.a-mega.com.ua/content.php5?id=12&ln=ru на  55А выйдут вам 24*2500=60000р. энергоблок выйдет по массе 384кг, а емкость 15 кВт*ч. Двигатель перемотаете думаю тыщ за 5. Машина б/у можно варить и в кривь и в кось. бюджет как раз в сотку вписывается. запас хода до 80км, скорость до 100. да масса будет больше чем на литии, но обслуживание проще, плюс потратитесь на зарядку мощную. Не вижу смысла вбухивать многа тыщ в железо 20 летней давности. Свяжитесь с Вячеславом он Вам поможет и даст дельные советы, а потратить деньги думаю не с воздуха к вам приходящие всегда успеете.

[MagicMan]

По поводу батарей вот http://www.yoybuy.com/en/show/15397847733 наткнулся пока корзину заполнял.

Скудное описание, много сомнений.
Спасибо за ссылку, возьму на заметку.

MagicMan, советую рассмотреть вариант Вячеслава М с перемотанным асинхронником, двигатель стоит порядка 12000, Частотник на 20 кВт выйдет в пределах 25000-30000, 24 АКБ http://www.a-mega.com.ua/content.php5?id=12&ln=ru на  55А выйдут вам 24*2500=60000р. энергоблок выйдет по массе 384кг, а емкость 15 кВт*ч. Двигатель перемотаете думаю тыщ за 5. Машина б/у можно варить и в кривь и в кось. бюджет как раз в сотку вписывается. запас хода до 80км, скорость до 100. да масса будет больше чем на литии, но обслуживание проще, плюс потратитесь на зарядку мощную. Не вижу смысла вбухивать многа тыщ в железо 20 летней давности. Свяжитесь с Вячеславом он Вам поможет и даст дельные советы, а потратить деньги думаю не с воздуха к вам приходящие всегда успеете.

Асинхронный двигатель имеет при запуске малый крутящий момент и высокие пусковые токи - это существенный недостаток.
Если я ошибаюсь, поправьте пожалуйста.
Что касается батарей, то на сайте производителя не удалось найти параметры:
- кол-во циклов заряд-разряд
- температурные режимы
- цены
Исходя из описания, цитирую: "стартерные свинцово-кислотные аккумуляторные", могу предположить что они не предназначены для длительной токо-отдаче и кол-во циклов заряд-разряд тоже весьма мало, например 100-300. Такие параметры характерны именно для "стартерных батарей".
Отправил письмо производителю, ожидаю ответ.

[Digitalworm]

насчет двигателей lemco не думали? у них отличный кпд и соотношение масса\мощность..очень качественные двигатели. мощности около 5-7кв номинальной,25 пик
либо таких
ну или вообще поставить advanced dc motors, как у LICC на Таврии, будет жгучий хэтч

[MagicMan]

насчет двигателей lemco не думали? у них отличный кпд и соотношение масса\мощность..очень качественные двигатели. мощности около 5-7кв номинальной,25 пик
либо таких
ну или вообще поставить advanced dc motors, как у LICC на Таврии, будет жгучий хэтч

Если не затруднит, дайте ссылки на двигатели "lemco" и "как у LICC на Таврии".
По немецким двигателям как-то скудно на сайте информации (принцип действия, контроллеры)
Кто-то уже использовал эти немецкие двигатели реально?

[aleks17121960]

Верно поняли.А купить А123 можно у их диллеров,свяжитесь с фирмой. Есть и *синие* банки лифе,с током 3С нормальным и 5С максимальным,ими емкость проще набрать.

"Синие банки" - их надо более тысячи штук чтобы собрать нужную мне батарею. Надо придумать сборочную установку чтобы все банки имели надёжный контакт. Так же, по хорошему, каждую такую банку надо вешать на балансир - что-то не выглядит это "проще".
По деньгам пока тоже не вижу выгоды, по предварительным подсчётам выходит дороже.
Один плюс от А123 - значительно меньший вес.

Емкости синих-от20Ач до 300Ач,как и у ТрандерСкая.Без балансиров ЛиФе использовать нельзя,они нужны по любому(как и на любой силовой литий)Разница-липоли балансируют редко,лиферы-при каждой зарядке.

[Вячеслав М]

"VW Golf 2" -хороший донор для конверсии . Хочу развеять  сомнения по поводу больших пусковых токов и малых моментов . Да , действительно пусковые токи АД достигают величины 5-7 I ном. но тлько при прямом включении на полное напряжение сети , а т.к. управление АД осуществляется частотным преобразователем , пусковые токи , как таковые , отсутствуют . Частотник сам ограничивает токи на нужном уровне в нужное время . Применение совмещенных обмоток позволяет существенно улучшить моментные и энергетические характеристики стандартных АД . Для вышеуказанных условий , подходящим будет двигатель типа АИР112 или аналогичный с высотой оси 112 мм. , перемотанный по схеме с совмещенными обмотками .

[alex dnepr]

Все верно сказано.
Дополню также что чтобы бегать на 100км,ч
Выбранных вами двигателей явно недостаточно.Необходимо что-то с мощностью за 20квт.
ДПТ такой мощности и контроллеры к ним влетят в копеечку.
Поэтому есть действительный смысл браться за асинхронник.

Батарей действительно не хватит на вышеозначенный пробег.
Средний расход тавра при скорости 60км.ч   6 квт.
Ваш донор тяжелее.И СХ больше Соответственно будет где-то 7

Итого при 100%  разряде у вас пробега на 50км.
А ведь надо еще что-то оставить в акб чтобы уменьшить его износ.
Итого минимальным набор на 10 квт.
Брать рекомендую пакетики 123 которые все обсуждают.

[MagicMan]

"VW Golf 2" -хороший донор для конверсии . Хочу развеять  сомнения по поводу больших пусковых токов и малых моментов . Да , действительно пусковые токи АД достигают величины 5-7 I ном. но тлько при прямом включении на полное напряжение сети , а т.к. управление АД осуществляется частотным преобразователем , пусковые токи , как таковые , отсутствуют . Частотник сам ограничивает токи на нужном уровне в нужное время . Применение совмещенных обмоток позволяет существенно улучшить моментные и энергетические характеристики стандартных АД . Для вышеуказанных условий , подходящим будет двигатель типа АИР112 или аналогичный с высотой оси 112 мм. , перемотанный по схеме с совмещенными обмотками .

Вячеслав, спасибо, что уделили немного внимания созданной мною теме.

По поводу балансировки, считаю обязательным условием балансировать любые литиевые батарейки.
Это в первую очередь продлит ресурс каждой в отдельности "банки" и как следствие повысит экномическую целесообразность.
Без балансира история известная: сначала загнётся одна из "банок" и за собой потянет все остальные. В итоге будут тожественно прос*аны все "банки".
"Это не наши методы!"

Какой контроллер может подойти под перемотанный асинхронник АИР112?
Если не затруднит ссылку на контроллер, где купить.

[MagicMan]

Брать рекомендую пакетики 123 которые все обсуждают.

До сих пор не нахожу места, где эти пакетики реально можно купить, причём именно настоящие а не их подделки.
Кроме того, чтобы набрать 72В 140Ач, надо 154 пакетика "A123 20Ah". А к этой кучке пакетиков надо балансир на 154 банки.
Непростая задачка.

Вес получится: 87,472 кг (очень приятный компактный вес)
По цене же пока не ясно - у меня информационный вакуум на эту тему.

[METAL]

балансиров потребуется ровно столько, сколько будет последовательных сборок. Параллельные сборки как балансировать? Примите во внимание.

[aleks17121960]

Брать рекомендую пакетики 123 которые все обсуждают.

До сих пор не нахожу места, где эти пакетики реально можно купить, причём именно настоящие а не их подделки.
Кроме того, чтобы набрать 72В 140Ач, надо 154 пакетика "A123 20Ah". А к этой кучке пакетиков надо балансир на 154 банки.
Непростая задачка.

Вес получится: 87,472 кг (очень приятный компактный вес)
По цене же пока не ясно - у меня информационный вакуум на эту тему.

Ну,балансиров надо 20шт,а не 154.И пакетиков надо 140шт(20х7).Сборка 7шт. параллельных балансируется перед сборкой,далее-одним балансиром.Купить-в теме *налетай-подешевело...* в разделе Источники питания.Стоимость-по 32юсд с доставкой.

[MagicMan]

балансиров потребуется ровно столько, сколько будет последовательных сборок. Параллельные сборки как балансировать? Примите во внимание.

Категорически несогласен!
Кол-во параллельных или последовательных банок значения не имеют.
Балансировать можно и нужно каждую банку с рядом стоящей. Делать это надо и при заряде и при разряде, т.е. балансир подключен всегда! Различают два вида балансировки: пассивный и активный.
"Пассивный" работает только при заряде и ограничивает напряжение заряда на одной банке при достижении максимума чтобы не было перезаряда.
"Активный" работает как при заряде так и при разряде. Принцип действия - поочерёдное подключение небольшого конденсатора то к одной то к другой банке. Простенькая схема, известная со времён журнала "Радио" 1989 года.
Вот то о чём я говорю:
http://qrx.narod.ru/bp/bat_v.htm
Такому балансиру безразлично кол-во параллельных или последовательных подключений, т.к. он балансирует только две соседние ячейки. При масштабировании этого принципа на все ячейки, в итоге имеем одинаковый потенциал на каждой ячейке.
Полагаю, подобный принцип уже давно реализован в одном чипе на 10-20 банок, пока не изучал предмет детально - рано.
Сначала надо решить основные вопросы. Изложил их в самом первом сообщении этой темы.

Ну,балансиров надо 20шт,а не 154. И пакетиков надо 140шт(20х7).Сборка 7шт. параллельных балансируется перед сборкой,далее-одним балансиром.Купить-в теме *налетай-подешевело...* в разделе Источники питания.Стоимость-по 32юсд с доставкой.

Балансиров надо на один меньше чем кол-во банок если мы говорим о тех балансирах, что я подразумеваю (чуть выше описал).
Кол-во ячеек (банок, пакетов) расчитываю из соображений, что номинальное напряжение 3,3В.
72/3.3=22 шт. последовательно и 7 параллельно. Итого: 22*7=154 штуки. Впрочем, на кол-во банок обсуждать долго не стоит, это мелкие уточнения не влияющие на концепт.

Ошибаетесь.
У Вячеслава стоит контроллер с частотным регулированием, Таврия "рвет асфальт" при старте.
так что не надо "мыслей из учебника" 

Вот это щас зачем прозвучало? Ваш ответ неинформативен и бесполезн.
Вячеслав сам ответил на мой вопрос ранее вежливо и достаточно понятно.
Уважаемый, Вы либо по делу, либо проходите мимо. 

[aleks17121960]

Нуда,привык для липолек считать,154шт. получается.Все же при таких емкостях и деньгах лучше-бы готовые балансиры взять,благо не дефицит.

[MagicMan]

Нуда,привык для липолек считать,154шт. получается.Все же при таких емкостях и деньгах лучше-бы готовые балансиры взять,благо не дефицит.

Для меня не проблема сделать свой балансир, по крайней мере я буду точно знать что он делает. Но для балансировки 154 элементов может хотелка надорваться.
Вот если бы такие готовые модули найти в продаже:
http://www.a123systems.com/products-modules-energy.htm
Модуль может быть сконфигурирован произвольно:
6S – 28S (19.2–89.6V)
1P – 13P (20–260Ahs)
У модуля есть собственные внутренние балансиры для каждой ячейки, а это существенно упрощает обслуживание и сборку.

[aleks17121960]

Нуда,привык для липолек считать,154шт. получается.Все же при таких емкостях и деньгах лучше-бы готовые балансиры взять,благо не дефицит.

Для меня не проблема сделать свой балансир, по крайней мере я буду точно знать что он делает. Но для балансировки 154 элементов может хотелка надорваться.
Вот если бы такие готовые модули найти в продаже:
http://www.a123systems.com/products-modules-energy.htm
Модуль может быть сконфигурирован произвольно:
6S – 28S (19.2–89.6V)
1P – 13P (20–260Ahs)
У модуля есть собственные внутренние балансиры для каждой ячейки, а это существенно упрощает обслуживание и сборку.

22шт. нужны,параллельные пакеты балансируются одновременно.

[MagicMan]

Нуда,привык для липолек считать,154шт. получается.Все же при таких емкостях и деньгах лучше-бы готовые балансиры взять,благо не дефицит.

Для меня не проблема сделать свой балансир, по крайней мере я буду точно знать что он делает. Но для балансировки 154 элементов может хотелка надорваться.
Вот если бы такие готовые модули найти в продаже:
http://www.a123systems.com/products-modules-energy.htm
Модуль может быть сконфигурирован произвольно:
6S – 28S (19.2–89.6V)
1P – 13P (20–260Ahs)
У модуля есть собственные внутренние балансиры для каждой ячейки, а это существенно упрощает обслуживание и сборку.

22шт. нужны,параллельные пакеты балансируются одновременно.

Такой вариант не рассматривал.
Не будет ли саморазряда или ещё каких-нибудь неприятностей при таком подключении?

[LICC]

22шт. нужны,параллельные пакеты балансируются одновременно.

Такой вариант не рассматривал.
Не будет ли саморазряда или ещё каких-нибудь неприятностей при таком подключении?

Рассматривайте паралельную сборку как одну целую ячейку, ведь даже в 1й ячейке много паралельных пластин. Все будет нормально, нужно столько балансиров, сколько последовательных сборок. Если проведете первичную балансировку батареи по рекоммендациям с форума, то собраная батарея фактически будет полностью сбалансирована и будет корректироваться балансирами за несколько минут в конце заряда. Во время заряда не надо заморачиватся балансировкой, так как ячейки имеют не одинаковое вн.сопротивление и во время заряда/разряда будет разное падение напряжения на них.

[METAL]

LICC, я о том же. Зачем балансир параллельной уборке если напряжения ячеек будут равняться вблизь стоящими?.. Ну или если только коллега подключит каждую из параллельных сборок длинными и тонкими проводами, а в послед. собирать будет от какой нибудь одной банки(а не по от двух крайних). Тогда да- крайние при заряде будут получать излишки, а при разгоне ближние будут принимать максимальные нагрузки.

[strannik]

Привет. По поводу батареи есть вариант
http://victpower.en.alibaba.com/product/552771685-210447990/A123_Scalable_Prismatic_Module_7s3p_.html

[MagicMan]

Привет. По поводу батареи есть вариант
http://victpower.en.alibaba.com/product/552771685-210447990/A123_Scalable_Prismatic_Module_7s3p_.html

Спасибо.
Цена и условия доставки мне непонятны. Мутный сайт, с трудом там что-то можно найти.
Вы покупали там что-нибудь? Расскажите коротенько что к чему пожалуйста.

[strannik]

MagicMan
Сам не брал та как у них доставка емс.

[MagicMan]

MagicMan
Сам не брал та как у них доставка емс.

Написано: "минимальная партия 100 модулей".
Нереально