Projektbeschreibung
Ziel und Aufgabe des Projektes ist der Umbau eines handelsüblichen Gebrauchtwagen von Benzin- auf Elektroantrieb sowie die Zulassung zum Straßenverkehr. Neben der Einhaltung aller Richtlinien und dem Lösen der Probleme bei der techn. Umsetzung liegt das Augenmerk besonders auf dem Kostenfaktor. Kurz gesagt; wie teuer muss bzw. kann so ein Umbau sein und ist es im Vergleich zu herkömmlichen Verbrennungsmotoren und auf dem Markt existierenden Elektrofahrzeugen wirtschaftlich sinnvoll, Gebrauchtwagen umzurüsten. Ein weiteres Ziel ist das Sammeln von Erfahrungen mit Elektrofahrzeugen im alltäglichen Gebrauch.
Geforderte Fahrleistungen:
Reichweite: ca. 50 km
Höchstgeschwindigkeit: mind. 100 km/h
Technischen Daten des gewählten Systems:
Motor: 3 Phasen AC Inductionsmotor
Leistung: 25 kW (37 kW fuer 60s)
Drehmoment: 120 Nm (130 Nm fuer 60s)
Controller: Sigmadrive
Akkus: 10 kWh LiFePO4 (96V)
Ladegerät: 3 kW
POWERTRAIN
Das originale Schaltgetriebe ist ein F13 und auf bis zu 130Nm ausgelegt. Der neue Elektromotor passt somit mit 120Nm Nenndrehmoment zum Getriebe, hat aber für eine feste Übersetzung zu wenig Kraft. Das v-F-Diagramm zeigt, dass der Erhalt des Schaltgetriebes sinnvoll ist. Die Beschleunigung mit Nennleistung des Elektromotors mit Nutzung aller Gänge ist unter Vernachlässigung der Schaltzeiten im rechten Diagramm dargestellt.
ENERGIESPEICHER
Aus Platz und Gewichtsgründen fällt die Wahl des Energiespeicher auf LiFePO4 mit einer Kapazität von 10kWh und einer Masse von etwa 115kg. Bleiakkus hätten im Gegensatz dazu etwa die dreifache Masse. Die höheren Anschaffungskosten werden durch die wesentlich höhere Zyklenzahl ausgeglichen, sind also auch wirtschaftlich sinnvoll.
Die folgenden Diagramme zeigen den Zusammenhang zwischen Geschwindigkeit und Energiebedarf sowie Akkugröße und Reichweite.
Berechnungen der Reichweite nach NEFZ ergeben somit einen Verbrauch von 14 - 18kWh / 100km, die errechnete Reichweite liegt damit bei 45 - 58km. Damit ergeben sich, unter Berücksichtigung der Verluste beim Ladevorgang, Kosten von 3,50 - 4,60€ pro 100km.
In ersten Fahrversuchen ergab sich ein Testverbrauch von ca. 15kWh auf 100km (incl. Ladeverluste) sowie eine Höchstgeschwindigkeit von 130km/h (gemessen mit einem Navigationsgerät).