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Fiat Ducato Elettra
Hi,
vor ca. 10 Jahren sind wir einen weißen E-Ducato (Typ 230) als Lieferwagen im täglichen Einsatz gefahren. Leider habe ich keine Bilder mehr davon ....
Als Erkennungsmerkmal ist die Batterieanordnung in unserem Fahrzeug geändert .... serienmäßig waren 28 x 6V-Akkus auf einer Art Palette mitten auf der Ladefläche. Wir hatten umgebaut auf 14 Akkus unter den Vordersitzen und je 7 über den Radkästen hinten, mit Alu verkleidet.
Weiß jemand, wo der Wagen hingekommen ist oder hat Bilder davon?
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16 Antworten
Nach langer Suche habe ich ein kleines Bild gefunden .... und das Beste: Ich habe das Auto selbst wieder gefunden! Es steht noch beim damaligen Käufer, einem E-Fzg-Händler :)
Es ist zwar nur noch eine Hülle ohne Antrieb, Steuerung, Akkus, ... aber das hat ja auch seine Vorteile, denn in den letzten 15 Jahren ist die Entwicklung ja weiter gegangen. Nun überlegen wir, ob bzw zu welchen Kosten wir den Ducato wieder auf die Straße bringen können.
Statt des damaligen Antriebs mit 43kW Gleichstrommotor bei 168V (28 x 6V-Traktionsblöcke, Gewicht fast 1 to) wollen wir nun "downsizen" auf ca 30kW bei 132V, mit moderner Steuerung und ca 500-600kg Akkugewicht (mit 12V Traktionsblöcken). Das Getriebe bleibt auch weiterhin drin, um den Strom nicht zu hoch ansteigen zu lassen.
Kann von euch jemand abschätzen, wieviele kWh wir brauchen in Stadtverkehr bei ca. 2to Gesamtgewicht? Damit wir die Reichweite/Akkukapazität besser abschätzen können ...
Hallo,
"Die Technik des Transit Connect Electric stammt vom amerikanischen Unternehmen Azure Dynamics.
Die Lithium-Ionen-Batterie mit einer Kapazität von 28 Kilowattstunden befindet sich vor der Hinterachse im Unterboden des Fahrzeugs. Der Laderaum bleibt so komplett erhalten. Die Nutzlast allerdings reduziert sich wegen des Zusatzgewichts der Batterie auf ungefähr 453 Kilogramm .
Die Reichweite des Elektro-Transit gibt Ford mit maximal 130 Kilometern an, die Höchstgeschwindigkeit mit 120 Km/h. Mit dem integrierten Ladegerät beträgt die Ladezeit an der Steckdose sechs bis acht Stunden.
- http://www.autoplenum.de/.../...t-Electric---Strom-Kurier-id12246.html
eventuell entspricht dieses Beispiel Euren Anforderungen .
Gruß
Hi,
danke für die Infos. Doch so einen großen Aufwand können/wollen wir nicht betreiben, das ist eher ein low-budget-Projekt bzw soll es auch wirtschaftlichen Gesichtspunkten halbwegs standhalten können.
Darum scheiden Lipos und Co. von vornherein aus, denn alleine die Akkus würden dann 20k€ kosten oder mehr ... wir hoffen, noch vier-stellig zu bleiben. Da der Ducato ne gute Zuladung hat, reichen für uns Traktionsbatterien (Gabelstapler, Panzerbatterien,...), je nach Spannungslage 10-11 Stück a 12V.
Durch eine speziellere Anpassung an unser Anforderungsprofil wollen wir mit weniger Leistung und dadurch weniger Gewicht (wir hoffen am Akku 400jkg einsparen zu können) effizienter zu werden. Der "Preis" ist eine verringerte Höchstgeschwindigkeit von ca. 60-70km/h, was für ein reines Stadtfahrzeug aber ok ist.
Um den Kostenrahmen nicht zu sprengen, suchen wir Komponenten, die günstig, verfügbar und bewährt sind und zum angedachten Leistungsbereich um 30kW Antriebsleitung passen. Rekuperation ist Pflicht im Stadtverkehr, Schnellladung dagegen nicht .... dafür haben wir täglich 14-16h Zeit .
Wie berechnet man die benötigte Akkukapazität bzw wie schätzt man die errreichbaren Fahrleistungen bei gegebener kapazität ab?
Die Rahmendaten wären:
Fahrzeuggewicht: 2.200kg, vmax 70km/h, Antrieb 30kW bei 132V über 4-Gang-Schaltgetriebe, gewünschte Reichweite um 80km pro Akkuladung. Ich weiß, dass man diese Kap. dann verdoppeln sollte, um die Batterien zu schonen.
Zum Schluss noch das einzige Foto aus 1999, das ich vom Elektro-Ducato noch gefunden habe ...
- man könnte aus den Verbrauchsdaten eines identischen
Diesel-Ducato`s bei ähnlicher Fahrweise grob schlussfolgern .:
Bsp.: 10Liter Diesel/100Km ; 40%Wirkungsgrad - Dieselmotor
- 8Liter Diesel (9,8KW/h je Liter) = 78,4KW/h x 40% = 31,36KW/h
also sollte der Akku min. 31,5KW/h Kapazität haben
Allerdings sollte der Akku nur bis zu seinem max. zulässigen
Entladestrom belastet werden . - So werden je nach Belastung des
Ducato verschiedene Geschwindigkeiten erreicht - oder ein
größerer Akku nötig .
Gruß
Zitat:
Original geschrieben von Yaris 99
- 8Liter Diesel (9,8KW/h je Liter) = 78,4KW/h x 40% = 31,36KW/h also sollte der Akku min. 31,5KW/h Kapazität haben
Allerdings sollte der Akku nur bis zu seinem max. zulässigen Entladestrom belastet werden . - So werden je nach Belastung des Ducato verschiedene Geschwindigkeiten erreicht - oder ein größerer Akku nötig .
Solche Rechnungen sieht man immer wieder, nur: Sie haben mit der Praxis nichts zu tun.
- Die Kapazität wird üblicherweise für einen sehr niedrigen konstanten Entnahmestrom (bzw. Leistung) angegeben (C20), bei 31,5KW/h wären das also gerade mal 1,58KW.
Der zulässige Entladestrom bzw. die benötigte Leistung im Betrieb ist natürlich wesentlich höher, reduziert aber die Kapazität.
- Selbst bei teureren AGM-Batterien führt eine hohe Entladetiefe zu einer drastischen Reduzierung der Lebensdauer. Will man also nicht jedes Jahr einen neuen Akkusatz kaufen ist man gezwungen z.B. nur die Hälfte der Kapazität zu nutzen.
- Die Normtemperatur von ca. 20 Grad wird im Hochsommer und vor allem im Winter auch nicht eingehalten => weitere Kapazitätsreduzierung.
- Für Licht, Lüftung, Heizung, Nebenaggregate (Servolenkung, Servobremse...), Verluste in der Leistungselektronik, geht auch noch einiges weg.
Von den (schön)gerechneten 31,5KWh stehen dann dem Motor u.U. gerade mal noch 8KWh zur Verfügung.
Thema Hochstromentladung, also C das heißt der Entladestrom bei einer 100 Ah Batterie ist 100 A.
Fährt man mit dem Imiev z.B. 100-120 KmH kann man mit diesem Strom rechnen!
Die so noch erzielbaren Kapazitäten sind in Etwa und auch bauartabhängig:
Blei 60%
NiMH 85-90%
NiCd 95%
Lithium Ion 90%
LiFePO4 95%
Alles bei 20 Grad, bei -20 Grad sieht alles viel schlechter aus, schon bei Null Grad geht die entnehmbare Kapazität drastisch zurück. Mit Ausnahme LiFePo4!
Unter Null Grad können die Meisten nicht mehr geladen werden. Bei LiIon wird der Akku irreversibel schwer geschädigt, LiFePo4 dagegen kann problemlos geladen werden.
Grüße
Hellmuth
Vielen Dank für eure Hilfe. Dass die Batterien eine große Rolle spielen, weiß ich. Mein Hobby ist Modellflug, da setzen wir auch Lipos ein im Hochstrombereich bis 45C - davor waren es NiMh, NiCd, PB, ....
Für unseren Elektro-Ducato besteht ein enger Kostenrahmen. Darum sind hier nur Traktionsbatterien möglich. Früher war er mit 28 Stück a 6V / 240Ah ausgerüstet, das sind knapp 41kWh. Der Akku wog 28x33kg = 924kg
Nun wollen wir zu Lasten der Höchstgeschwindigkeit Kapazität/ Gewicht/ Geld einsparen. Darum die Verringerung der Voltzahl auf 132V, mit 11x 12V/230Ah, entsprechend knapp 31kWh nominal. Solch ein Akkupaket wöge dann 11x47kg= 517kg. Die Einsparung am Akku beträgt 407kg, das sind ca 17% der Fahrzeugmasse!
Allerdings wird es nicht möglich sein, einen noch leichteren Akku mit kleinerer Kapazität zu nehmen, da der nom. Entladestrom bei 30kW und angenommenen 120V (unter Last) bei 250A liegen wird, also schon über 1C ... ganz schön grenzwertig, auch wenn die volle Leistung nur kurzzeitig abgefordert wird im Stadtverkehr.
Evtl wäre es für die Batterie-Lebensdauer sogar ratsam, die Spannung noch etwas zu erhöhen, um den Strom zu senken? Mal sehen, was für eine Steuerung und Motor wir nehmen ... könnt ihr hier mal ein paar bewährte Tipps/Produkte nennen?
Etwas Sorgen macht mir noch die Abstimmung Motor / Getriebe:
Der E-Motor war früher direkt an das serienmäßige Ducato-Getriebe angeflanscht. Dieses ist für Eingangs-Drehzahlen bis 4.000/min bei 120km/h übersetzt. Das wären bei uns (~70km/h) dann max 2.300/min ... das ist viel zu wenig bzw bräuchte man einen Riesen-Motor mit 20min/V (der Org. E-Motor wog über 60kg, wenn ich mich recht erinnere ...). Da ließe sich durch ein vorgeschaltetes Untersetzungsgetriebe wohl auch noch einiges optimieren.
Kennt jemand nen guten Link, um mich bei den Motoren und Steuerungen mal einzulesen bzw wer hat Datenblätter ähnlich dimensionierter Komponenten?
Zitat:
Original geschrieben von KC_3
Der E-Motor war früher direkt an das serienmäßige Ducato-Getriebe angeflanscht. Dieses ist für Eingangs-Drehzahlen bis 4.000/min bei 120km/h übersetzt. Das wären bei uns (~60km/h) dann max 2.200/min ... das ist viel zu wenig bzw bräuchte man einen Riesen-Motor (der Org. E-Motor wog ca 60kg, wenn ich mich recht erinnere ...). Da ließe sich durch ein vorgeschaltetes Untersetzungsgetriebe wohl auch noch einiges optimieren.
Willst Du denn das Getriebe rausschmeißen? Lass es doch einfach drin und Dein Problem ist gelöst (es kommen ja noch genügend andere:p), brauchst ja nur die unteren Gänge nutzen.
Der 1. Gang reicht doch wahrscheinlich nur bis ca. 25km/h bei Nenndrehzahl 4000U/min, das wären dann fast 10.000U/min bei 60km/h, 2. Gang entsprechend niedriger.
Zitat:
Original geschrieben von Noris123
Willst Du denn das Getriebe rausschmeißen? Lass es doch einfach drin und Dein Problem ist gelöst (es kommen ja noch genügend andere:p), brauchst ja nur die unteren Gänge nutzen.
Der 1. Gang reicht doch wahrscheinlich nur bis ca. 25km/h bei Nenndrehzahl 4000U/min, das wären dann fast 10.000U/min bei 60km/h, 2. Gang entsprechend niedriger.
Nein, das Fzg-Getriebe bleibt drin. Aber wenn der E-Motor direkt daran angeflanscht wird, muss er trotzdem sehr groß sein, um genug Drehmoment bei sehr geringen Umdrehungszahlen zu erreichen, denn die Übersetzungen sind ja für den Dieselmotor optimiert, nicht für Elektro. Ich kenne den Original-E-Motor, das ist ein Riesentrumm.
Wenn man stattdessen einen Getriebemotor (zB mit Untersetzung 5:1) nimmt, um diesen an das Getriebe anzuflanschen, kann der Motor viel kleiner, leichter und effizienter sein. Allerdings kommen dann das Getriebegewicht und ca 10% Widerstand hinzu ... man müßte mal schauen, was eine bessere Gesamtlösung bietet - ich tippe trotzdem auf den Getriebemotor.
sorry, Doppelposting
Hab ich da ein Verständnisproblem?
Wenn der (Diesel)Motor im 1.Gang bei 25km/h mit 4000U/min dreht und Du willst per Getriebemotor noch mal 5:1 übersetzen wären das ja schon 20.000U/min für den E-Motor, bzw. 48.000U/min! bei der angestrebten Vmax von 60km/h.
Ich seh das ja auch so dass für einen größeren Geschwindigkeitsbereich ein Übersetzungsbetriebe sinnvoll ist, bei einer Höchstgeschwindigkeit von 60 bis 70km/h sollten aber doch die unteren 2 oder 3 Gänge des Ducato ausreichen.
Immer wenn ich hier anzweifle dass man beim E-Antrieb auf ein Getriebe verzichten kann werde ich sofort niedergemacht mit der Behauptung das hätte der E-Motor nicht nötig weil er ja "von Drehzahl Null an das volle Drehmoment" bringt.
Na ja Du hast da scheinbar schon ein bisschen Praxiserfahrung hinter Dir.:p
Es geht mir nicht primär um die Drehzahl, sondern ums Drehmoment. Wenn ich ein bestimmtes Drehmoment erreichen will, kann ich das entweder direkt wie seither mit nem fetten Brummer oder durch einen wesentlich kleineren Motor mit zusätzlicher Untersetzung, der dann höher drehen muss/darf.
Klar hat ein E-Motor ab null schon fast volles Drehmoment .... aber dieses ist stark abhänging von der Motor-Baugröße (Ankerdurchmesser, Ankerlänge) und vom Kurzschlussstrom. Und im Falle des Ducato würden die Drehzahlreserven eines E-Motors nicht genutzt => darum lieber kürzer übersetzen.
Bei nem kleinen, flotten Flitzer würde ich auch auf ein Getriebe verzichten, da dieser einen relativ großen Motor braucht für die Fahrleistungen, aber wenig Drehmoment, da das Fzg ja leicht ist.
Wenn ich für mich was bauen würde und die Mittel hätte, wäre der Wagen mit 4 Radnabenmotoren ausgestattet, ohne Bremse, Antriebwelle, Getriebe und dahe rrecht leicht. Aber die Ansteuerung der Motoren ist nicht trivial, denn abwürgen, um die Drehzahl anzupassen, läßt sich so ein Motor nicht. Die Rad-Drehzahlen müssen immer elektronisch geregelt passen (Kurvenfahrt).
Der Ducato hatte so ne Art Standgas (Leerlaufdrehzahl). Darunter konnte er nicht abgebremst werden, ohne auszukuppeln .... da sind wir die ersten Kurven viel zu schnell angefahren, weil die Bremse schwächer war als der Antrieb ... :D
Das Standgas war notwendig für die LiMa, denn er hatte auch noch ein 12V-Bordnetz, aber keinen DC/DC-Wandler ... das werden wir wohl auch ändern ;)
Hallo,
man könnte die "Übersetzung" auch zusätzlich durch kleinere Räder (Umfang) ändern .
Aber die Bodenfreiheit wird eingeschränkt/Tachoanzeige stimmt nicht mehr und ein TÜV - Segen wird gebraucht !
Kleineren E-Motoren (geringerer Wirkungsgrad) mit einer eventuellen "Anfahrschwäche" könnte man allerdings mit einer Fliehkraftkupplung
unter die Arme greifen .
Grüße
Zitat:
Original geschrieben von Yaris 99
Hallo,
man könnte die "Übersetzung" auch zusätzlich durch kleinere Räder (Umfang) ändern .
Mit kleineren Rädern kannst du vielleicht um 5% stärker untersetzen ... meine Überlegungen gehen eher in Richtung 300-500%, damit es was bringt.
So ganz falsch kann der Gedanke nicht sein, denn Toyota machte beim Prius II genau diesen Schritt! Das habe ich gerade gefunden ... Zitat wiki:
"Der Elektromotor leistet statt vormals 50 kW nun 60 kW und wurde leichter. Das Drehmoment des Elektromotors wurde von 400 auf 207 Nm reduziert; jedoch wurde das Drehzahlniveau verdoppelt und der Elektromotor mit einem integrierten Untersetzungsgetriebe ausgestattet."
Das kenne ich auch von den Modellflugzeug-E-Antrieben: Der Wirkungsgrad steigt bei höherer Spannung und kleinerem Strom, das Gewicht sinkt bei untersetzten Antrieben ggü gleich starken Direktanrtrieben. Typische Untersetzungen sind hier 4:1 bis 7:1.
Nun gehts darum, einen geeigneten E-Motor mit Untersetzung zu finden, bei dem bei ~120V und max 250A (= 30kW) ca. 400Nm Drehmoment bei ~ 2300/min an der Ausgangswelle anliegen. Die Auswahlkriterien unter den gegebenen Randbedingungen wären dann Gesamt-Wirkungsgrad, Gewicht, Größe und nicht zuletzt der Preis.
Liest hier jemand mit, der sich mit den Steuerungen der Antriebe von Elektoautos gut auskennt? Ich hätte da ein paar Fragen, um eine für uns geeignete Elektronik zu finden .... gerne auch per PN.