Citroen 2EV - Elektro Spacek

[@lix]

Shodno jednom postu koji pokazuje 2CV na elektro pogon, dajem i adresu jednog (naravno Japanskog) sajta na kome su opisane radnje da bi se izvršila konverzija.
Citroen 2EV

[@lix]

Ovo je data slika lepotana



Opšti opis

U principu, auto je veoma sličan prvim električnim automobilima koji su se proizvodili krajem 19-og i početkom 20-og veka. Razlika je u tome što se umesto starog načina promene napona pomoću reostata (50% gubljenja energije) u ovom Spačeku koristi motor na jednosmernu struju koji je napajan preko kontrolera sa impulsnom širinskom modulacijom engl. PWM(Pulse Width Modulation). Napajanje je izvedeno preko aukumulatora napona U=120V (nije greška u kucanju).
Sa ovim jednosmernim motorom (serijska pobuda) iskorišćena je njegova pozitivna osobina idealne mehaničke (momentne karakteristike) - Najveći obrtni momenat se ima pri vrlo malom broju obrtaja motora (ispod 300).

Zahvaljujući ovoj osobini, električni motor ne zahteva menjač (čija je uloga zapravo da od uglavnom ravnu karakteristiku obrtnog momenta SUS motora pretvori u stepenastu, koja bi u aproksimaciji izgledala kao hiperbola - idealne mehaničke karakteristike. E sad, nakenja se ja, ali ovaj spaja ima originalni menjač i kvačilo nakačene na elektromotor. Ipak, zbog one priče, nije potrebno da se koristi kvačilo da bi se vozilo kretalo.

Sama modifikacija 2CV-a u 2EV je jednostavna. Obzirom da je 2CV vrlo spartanski automobil bez servo pojačavača na kočnicama, servo upravljača, klime itd...
Ipak, modifikacija ima i jednu nezgodnu osobinu. Pošto elektromotor konvertuje električu energiju u mehaničku sa malo gubitaka, nema otpadne toplote koja bi se koristila za grejanje salona-kabine... Šta da se radi..

Delovi za preradu ovog Spačeka su kupljni
na sledećoj adresi:

American electric specialist, (koji prodaju razne delove i sklopove za transformaciju klasičnog u elektroautomobil)
KTA SERVICING INC
944 West 21st Street - Upland,CA 91784 U.S.A.
TEL909)949-7914,fax(909)949-7916

Knjige koje su korišćene

CONVERT IT by Michael P.Brown,
Published by FUTURE BOOKS
BUILD YOUR OWN ELECTRIC VEHICLE
Published by TAB BOOKS Division of McGraw-Hill,Inc.

[@lix]

Delovi koji čine automobil sa elektro pogonom


Motor

Motor je poboljšani motor jednosmerne struje tip 203-06-4001 (približno, 1.398,00$) sa četkicama. Nezgoda kod ovakve vrste napajanje je što se četkice troše i potrebno ih je s vremena na vreme promeniti (što u principu ne predstavlja problem i vrlo se jednostavno izvodi)

Karakteristike motora su sledeće:
31.5KS/3600rpm(vršna snaga, prilikom 5-minutnog opterećenja), 19.0KS/5000rpm(permanentno opterećenje) + maximalni obrtni momenat 113Nm@300o/min
Napon napajanja U=120V).


Prilagodna ploča i montaža

Ovi delovi se ne proizvode serijski. Bilo je potrebno načiniti zvonasto kućište i element koji bi spojio vratilo el. motora sa zamajcem, korpom kvačila i lamelom. Čelična podloška je postavljena između šasije i motora (gumena je bolja).

Kontroler i regulator sa davačem položaja

Korišćen je kontroler CURTIS PMC 1221b-7401 (cca 750$). Regulator+davač položaja tip PB-6 (65$). Regulator je povezan za originalnu pedalu gasa i reguliše broj obrtaja motora. Kostruktori daju preporuku za ovaj kontroler i ovaj način upravljanja jer stari sistemi (poput onih na viljuškarima koji takođe mogu da se koriste ali nisu dovoljno dobri jer ne daju dobru mehaničku karakteristiku - suviše velika snaga u startu jer su prilagođeni za dizanje velikih tereta.

Kontaktori, Prekidači, Osigurači i ostalo...

Potreban nam je prekidač (za centrlano isključenje strujnog kola) i osigurač da bi zaštitili akumaltore.
Takođe, potreban je i kontaktor za uključenje akumulatora u kolo kada se pokreće sistem iz stanja mirovanja. (Sistem, ne automobil).

Prekidač i osigurač imaju nominalne parametr 400-500A, 250V, jačina struje kroz kontaktore je reda 250A.

Korišćeni su sledeći delovi:

G.E. model TQD-200 circuit braker(125$)
Albright model SW-200B main contactor(130$)

Potreban je još jedan kontaktor koji će omogućiti suprotni smer obrtanja motora mada ovaj detalj i nije potreban obzirom da je ostavljen originalni menjač, pa se vožnje unazad može obaviti i na klasičan način.

A sad malo zezanja:
Moguće je napraviti 2CV Saharu bez specijalnih modifikacija na prenosu. Ukoliko bi postavili pomenuti kontroler između prednjeg i zadnjeg motora imali bi smo permanenti pogon na sva četiri točka (obrtni moment je ravnomerno podeljen na prednji i na zadnji pogon).

[@lix]

Akumulatori

Eh, klasika, upotrebljeno je 10 open-type olovnih akumulatora (olovo + sumporna kiselina) kapaciteta 12V/28Ah svaki, zato što su jeftini i lagani (jeeeel ) Hermetički akumulatori su bolji (gel), jer su sigurniji i lakši za održavanje ali su osetno skuplji.
Što kažu, koliko para toliko muzike. Ovo rešenje se naravno odražava i na manju autonomiju. Skuplja rešenja imaju naravno i veći domet.

Iz sigurnosnih razloga, pametno je akumulatore smestiti izvan putničkog prostora i pričvrstiti ih snažno za pogodne delove karoserije - zbog ne daj Bože, nesreće.
Postojeći Spačekov 12V akumulator je i dalje potreban za pogon svetala, brisača i ostale opšte potrošnje (kontaktori npr..). Za očekivati je da će ovi akumulatori izdržati 1 do 2 godine u zavisnosti od pređene kilometraže tj. učestanosti vožnje.

Punjenje akumulatora

Neko očekivano vreme punjenja ovog sistema akumulatora kod nas bi iznosila oko 8 sati. Ukoliko se koriste gore navedeni akumulatori za punjenje se može koristiti najobičniji ( da ne kažem pijačni) punjač. Međutim, ukoliko su akumulatori sa gelom, tada se OBAVEZNO moraju koristiti kvalitetni punjači (inteligentni) koji poseduju ograničavač naposkog nivoa punjenja, regulaciju struje punjenja, tajmer, komparator... Zapravo sve ono što je potrebno da bi se izbeglo prepunjavanje ovih akumulatora

Na kraju pozabavimo se najzanimljivijim delom:

Koliko šta košta

Ukupna cena delova i troškova ove prerade (po Japanskom receptu) (motor, kontroler,akumulator,itd..) je reda 5.000,00$ ili ti po današnjem kursu 4170EUR.
Puno?

Pa još se nisam osvrnuo na cenu koštanja ovakve prerade kod nas. Strpite se doći će i to na red

[@lix]

Pre nego što krenemo u dublju razradu ove teme, da završim sa Japancima:

Karakteristike

Ovi podaci koje će te sada videti su više proračunske prirode, sa nedovoljno zvaničnih potvrda ali ipak dovoljno tačnih da dobijemo kompletnu sliku šta smo uradili

Računski, maksimalna brzina koja bi se mogla postići sa ovakvim vozilom je 115km/h. Opet teorijski, pri konstantnoj brzini od 40km/h, pređeni put (pređeni put sa jednim punjenjem akumulatora) je 57km za 1čas i 24min vožnje. Realna autonomija je 20-30km gradske vožnje.

Razlog zašto ovako slabih rezultata tj. razlike od onih računskih leže u činjenici da je korišćeno samo 10 malih akumulatora. Logično, dvostruki broj akumulatora će udvostručitii pređeni broj kilometara. Ovo treba izvoditi sa pažnjom jer tolika težina mođe ozbiljno da ugrozi glavni niseći element- šasiju

Nezgoda sa ovim rešenjem gde je ostavljen originalni menjač je da se ubacivanjem pogona u prvi stepen prenosa ili u "rikverc", može oštetiti lamela, zupčanici i pogonska osovina usled ranije navedenog trzaja.

Masa ovakvog automobila je 655kg. Originalni automobil je bio lakši: 620kg. Korišćenjem lakšeg motora i akumulatora masa vozila bi mogla da spadne na željenih originalnih 620kG

Zaključak

Spaček je kreiran j lagano i izdržljivo vozilo. Ovo je odlična osobina jer je omogućila pogon 2EV-a sa samo 10 akumulatora.

Radi postizanja boljih performansi (manje mase i veće autonomije) a i niže cene prerade 2CV-a u 2EV, pokušaću da izvedem jednu tehno-ekonomsku analizu sa upotrebom Asinhronog motora, vektorskog pogona, i domaćih (somborskih) akumulatora, poput rešenja koje je ETF uradio na jednom YUGU pre 8 godina.

Zašto baš Spaček? Pa osim što sam ljubitelj ovog simpatičnog automobilčića mislim da ovaj automobil ima sve neophode predispozicije da postane ponovo moderno Toute Petite Voiture (TPV) - malo vozilo.

[@lix]

Nastavak jučerašnje priče:

Tipična potrošnja energije prilikom vožnje prosečnog automobila (ovde se CB varijante ipak ne uzimaju u obzir ) je 5.5KS/čas(=4kWh).


Pošto imamo 10 akumulatora od 28Ah i jedan (sistemski) od 35Ah, ukupan kapacitet ovih akumulatora iznosi 10*28Ah+35Ah=315Ah, napon akumulatora je U=12V, pa je ukupna "uskladištena" enerigija u ovakvom sistemu

W=315Ah*12V=3780VAh=3,78kWh

dakle nešto manje energije nego što je potrebno prosečnom automobilu da bi se kretao 60min.

Hajde da vidimo koliko košta vožnja ovim Spačekom:
Obzirom da je napon punjenja ovih akumulatora (tečnih, sa sumpornom kiselinom i destilovanom vodom) 14,4V, primenom prethodne formule dolazimo do energije potrebne za punjenje akumulatora:

Wpunj=315Ah*14,4V=4,53kWh

Što je ujedno (uz zanemarive gubitke na punjaču) i ukupna utrošena energija za punjenje akumulatora.

Neko će možda primetiti neku nelogičnost, u smislu zašto onda punjenje traje tako dugo itd..
Međutim, treba primetiti da struja punjenja sa početnih 10A (u ovom slučaju) vremenom opada kako se akumulator puni i na kraju skoro potpuno da nestane (ipak postoje neke struje reda 100mA).

Prema važećem cenovniku EPS-a

Cenovnik EPS

cena kilovatčasa u najgorem mogućem slučaju iznosi 1kWh=4,80 din, ako sada ovu vrednost pomnožimo sa ukupnom uloženom energijom, dobijamo cenu koštanja vožnje elektro Spačekom.

Cena=4,53kWh*4,8din/kWh=21,7din

Ako uzmemo prosečno pređenih 25km (u gradu) sa jednim punjenjem, dobijamo cenu koštanja svedenu na 100km:

Cena(100km)=4*21,7=86,8din

za 100km vožnje, ili cena svedena po km:

Cena(km)=0.87din/km

Poređenja radi, današnji prosečni automobili, sa pogonom na benzin troše u gradu oko 8l/100km, prema trenutnim cenama goriva (77,5din/lit) izlazi da 100km vožnje košta 8*77,5=620din ili 6,2din/km

U slučaju automobila sa dizel gorivom situacija je nešto povoljnije jer je prosečna potrošnja nešto manja a i gorivo je jeftinije:
potrošnja: 7l/100km, cena dizel goriva: 66,1din/lit
sada 100km vožnje košta 7*66,1=463din ili 4,6din/km

U slučaju automobila sa pogonom na TNG situacija je najpovoljnija zbog relativno niske cene goriva prosečna potrošnja je uslovno rečeno veća za 20% od vozila sa benzinskim motorom pa tako imamo:
potrošnja: 9,6l/100km, cena TNG-a je: 38,7din/lit
dakle, 100km vožnje sada košta 9,6*38,7=372din ili 3,72din/km


Na današnji dan - dan pisanja ove poruke, srednji kurs EUR/din 1EUR=84,83din

[@lix]

Da nastavim, sad će vikend pa će možda neko da izgori za podacima do ponedeljka....

OVDE se nalazi skripta iz predmeta električna vuča koju sam napravio u toku spremanja ispita.
U stvari, skripta predstavlja predavanja prof. Slobodana Vukosavića, idejnog tvorca našeg prvog električnog automobila
Strane koje se odnose električni automobil su od 231 do 239.
Preporučujem skidanje kompletnog dokumenta jer sadrži zaista koristan materijeal koji opisuje probleme postoje u el. vuči (tramvaji, trolejbusi, lokomotive, liftovi, dizalice i elektroautomobili)

Za one sa slabijom konekcijom na internet preporučujem ovaj link jer sadrži samo pomenutih 8 stranica


OVDE možete naći jednu kratku prezentaciju elektro automobla kao fenomena današnjice.

[@lix]

Od sada, dalji tekstovi vezani za elektro pogon vozila nalaziće se ovde:

http://www.cannonballforums.se/viewtopic.php?highlight=kwh&t=4925