Самодельный электромобиль

Электротранспорт из московского Строгино

(По материалам предоставленым автором)

Статья: Токмаков Н.М.

Речь пойдет о деле жизни увлеченного экологическим транспортом человека, Советского офицера, Российского полковника Бозноскова Валерия Васильевича.

Валерий Васильевич, проведя всю свою военную часть жизни на полигонах и в горячих точках африки и ближнего востока, после выхода в отставку отдался любимому увлечению - экологическому транспорту. А именно электромобилям, наиболее перспективной альтернативе ближайшего будущего. Он активно участвует в интернет-форумах электромобильной тематики, создает собственный сайт и форум, прилагая массу усилий поддерживая его оживленную работу.

Валерий Васильевич ставит целью показать, что не только концерны могут осуществить постройку электромобиля, но и простой человек способен изготовить себе электромобиль, зарегистрировать и пользоваться на общих основаниях. Для популяризации идеи было создано несколько образцов электротранспорта, создан Центр экологического транспорта, ведется работа в правительстве Москвы по созданию московского серийного электромобиля.

За последние годы создано несколько экземпляров электротехники, а именно электрическая Монза, грузовичек Портер, электрический трайк, электрический мотоцикл Сузуки, электрический багги, в стадии трансформации находится автомобиль SMART.
А теперь непосредственно об изделиях:

1. Электрический автомобиль Opel Monza

Monza это один из первых трансформеров — конверсия Opel Monza 1981 года выпуска в электромобиль. Для электрификации автомобиля был использован опыт западных электромобилистов: комплект коллекторного электродвигателя производства Advanced DC Motors (США) с напряжением питания 120в и контроллера доставленных из США. Через переходную плиту электромотор подключен непосредственно к коробке переключения передач. Переделка автомобиля заняла времени около полгода. Вес электромобиля получился 1500 килограмм.

Моторный отсек электромобиля

Первый результат получился удачным и вдохновил автора на продолжение работ. Электромобиль имеет хорошую динамику и управляемость. В интернете Вы можете найти ролики с показательными выездами электромобиля. Время разгона до 100 км/час 14 секунд, пробег на одной зарядке без остановок 60 км, дневной пробег (с остановками) 75 км, максимальная скорость 120 км/час.

Первая фотография дает представление как изменилась приборная панель (торпеда) бывшего автомобиля. На ней прибавился вольтметрэ на 120 вольт и амперметр. Далее можем видеть коммутационную аппаратуру, которая использована в электромобиле:контактор, шунт, реостат для регулирования оборотов двигателя,автомат на 1500 ампер для защиты от перегрузок и коротких замыканий.
На одной из последующих фотографий видим тяговый двигатель с пиковой мощностью 60 кВт, размером по классификации производителя 8" (восемь дюймов). И замыкает галерею снимков фотография зарядного устройства Зиван на 132 вольт с мощностью зарядного тока 3 кВт.

В связи со значительным интересом к электромобилю он был капитально отремонтирован, перекрашен кузов, перетянута обивка салона, заменены декоративные элементы кузова.

Электро-MONZA является одним из двух официально зарегистрированных в ГИБДД электромобилей, имеет номерной знак.

Видеоролик можно получить с ресурса RUTUBE: http://rutube.ru/tracks/205904.html?v=4c673a528749dcdcb942c5382d975a1d

2. Электрический автомобиль Hyundai Porter

Исходный автомобиль 2006 года выпуска, переоборудован в электромобиль - в прошлом (2008) году. На автомобиле установлен электродвигатель мощностью 60 кВт и батарея из свинцовых тяговых аккумуляторов, которая позволяет проехать на одной зарядке до 60 км. Машина разгоняется до 100 км/ч. Портер участвовал в различных выставках и был показан по телевидению.
Грузовичек идеально подойдет для развозки грузов на ограниченной территории (центр большого города, внутрирайонные перевозки, небольшие города), а также в на территории рекреационных зон (парки, заповедники, зоны отдыха), внутри больших помещений (производственные предприятия с большими территориями, аэропорты и т.д.)
Основная батарея аккумуляторов находится в кабине грузовика. Второй комплект батарей возможно разместить в понтонах под кузовом. Коробка передач находится на своих креплениях. Сохранены элементы крепления двигателя, которые использованы для крепления электродвигателя.
Для этого электромобиля в интернете также существуют видеоролики с пробными выездами, например здесь
http://rutube.ru/tracks/310031.html?v=f4a0c8ac7d8f3cd31d81f4329d9913e6

Переделка автомобиля заняла всего 3 месяца с учетом ожидания заказанных деталей и аккумуляторов. Работу выполняли два человека. Грузовик не подпадает под ограничения для грузовых автомобилей, кроме этого имеет льготы как электрофицированное транспортное средство.

Грузовик с электродвигателем имеет более лучшую динамику чем с родным турбодизелем. Время заряда аккумуляторов с накопительной мощностью 25 киловатт составляет 6-8 часов.
В августе сего года (2009) получены регистрацмонные документы и сейчас электрический грузовик на законных основаниях может быть участником дорожного движения.

В процессе регистрации обнаружилось некоторое изменение порядка сертификации в НАМИ. Сейчас надо представить аналоги транспортного средства. Дело в том что при регистрации "ГАЗЕЛИ-электро" компания "ГАЗ" сертифицировала некоторые агрегаты, например,моторы и контроллеры Azure Dynamics/Solectria, вакуумник GAST, батареи ThunderSky и некоторые другие. Претенденту на сертификацию проще пройти процедуру если использует эти агрегаты. С неизвестными китайскими регистрироваться будет сложней.

3. Электрический трайк

Трайк - мечта байкера. Как раз то, что надо для вальяжной поездки по родному городку, поселку. Подивить людей, себя показать.

Трайк

Эту мечту осуществить на самом деле не сложно. Валерий Васильевич поступил следующим образом:

Взял раму от мотоцикла "Урал", лист металла и смастерил трайк. Далее он разместил внутри каркаса мотор, батарейки и управляющую электронику. Амортизаторы и крылыя задних колес от того же Урала. Заднее крыло Урала разрезано пополам и получились два крыла к задним колесам трайка. Результат превзошел все ожидания. Трайк плавно трогается (не в пример трамваям), рвет с места если надо, и может таскать на себе 2 седоков и автомобильный прицеп с грузом. Один Валерий Васильевич мог кататься на трайке часа по 2 по ближайшему лугу, вокруг озера, а зимой по льду этого озера. В видео-ролике можно увидеть как двигается трайк и как без проблем взбирается на горку с уклоном в 40 градусов даже зимой.

Технические характеристики следующие:

Масса - 200 кг. Скорость - 40 км/час., Пробег на одной зарядке - 45 км.

Предолевает подъем до 40 гр.,Буксирует автоприцеп до 400 кг. Имеет рекуперацию, задний ход, привод на одно колесо с обгонной муфтой. Передаточное на цепи 5:1.

Мотор - Лемко, 8/20 кВт (Англия). Контроллер Миллипак (США), 48 вольт, 330 А, программируемый.

Питание - четыре Оптимы 55 А*ч. Ускоренная зарядка - 1 час, обычная - 4 часа.

Видеоролик можно скачать здесь: http://rutube.ru/tracks/1947613.html?v=685f6b0e50298598538477190963d7cd
или здесь http://electroavto.ru/video/trike1.wmv

4. Электрический мотоцикл Suzuki

Это бывший чоппер на 250 см3 Suzuki GZ250 Marauder. Впечатления автора от проекта "Спросите, жалко было? Разбирать, да. Монтировать захватывающе. Ехать - кайф"

Электромотоцикл собирался для прогулочных целей и вполне оправдал возложенные на него ожидания.

Сузуки Морадер

Полученные технические характеристики электромотоцикла:
Характеристики: Скорость - до 80 км/час, пробег - 50 км,
                         Время ускоренной зарядки - 1 час,
                         Масса - 160 кг, АКБ Леоч, 55 А*ч., - три штуки.
                         Рекуперация, задний ход.
                         Мотор Этек, трехфазный с питанием от постоянного тока, 4/9 кВт.
                         Контроллер - Миллипак, 300 А, 36 вольт.
                         Конвертер 36-72 В на 14 В.
                         Стоимость переделки - 60.000 рублей.

Скачать видеоролик для просмотра можно здесь: http://electroauto.ru/video/electric_morocycle.wmv
или здесь http://www.youtube.com/watch?v=hFoycCb_Yno

5. Электрический багги

Электрический багги - еще не завершенный проект. Но уже есть, что показать.

Электробагги

Технические характеристики:
                         Скорость 50 км/час, запас хода 40 км. Задний ход реализован электрическим реверсом.
                         Масса 280 кг.
                         Мотор последовательного возбуждения Раймонд, США, 13/35 кВт., контроллер Альтракс, 72 В, 450 А.
                         Шесть АКБ ЛЕОЧ, 75 А*ч.
                         Контакторы реверса, Англия.

На оригинале стоял двигатель ИЖ. Привод осуществляeтся цепной передачей с ведущей звездочкой 15 зубчиков, ведомой 50 зубов и цепью с шагом 15.85 мм. Привод передается на колеса с крупным протектором от спортивных багги.

Рулевое управление как и принято на багги, маятниковой конструкции.

Электропроводка выполнена кабелем 70 кв.мм., реверс как уже упоминалось - на контакторах. Автомат защиты расположен вблизи водителя мезду 3-й и четвертой батареей. Общий вес батарей питания составляет 150 кг.

Первые испытательные поездки показали необходимость применить дополнительное охлаждение двигателю. Планируется поставить около каждого из четырех окон электродвигателя кулеры от компьютеров.

В творческой биографии Валерия Васильевича это не первый багги. Один из прошлых экземпляров представлен ниже на фото. Он имеет сумашедшую динамику и скорость для своего класса транспортных средств.

6. Электромобиль СВИФТ

В году 2010 заложен новый проект - конвертация автомобиля СВИФТ в электромобиль.

СВИФТ

Технические характеристики:
                         Скорость 50 км/час, запас хода 60-80 км км. Задний ход реализован контроллером.
                         Масса 725 у оригинала, после удаления ненужных узлов 575 кг. Окончательный вес пока не определился.
                         Мотор последовательного возбуждения 48 вольт, 150 ампер, контроллер Альтракс, 48 В, 450 А.
                         Восемь шестивольтовых стационарных АКБ емкостью 180 А*ч массой по 30 кг из Франции. Конвертер из                          Тайваня. Зарядник европейский, умный, импульсный, 56 В, 45 А.
                         Номера с надписью "Электромобиль" уже имеются.
                         Контакторы реверса, Англия.

Принято окончательное решение установить на машину гольфкаровский мотор на 5 кВт номинальной мощности. Напряжение на борту пока 48 вольт. Выточен и установлен на мотор торцевой фланец с подшипником под вал ротора. Изготовлены переходная эластичная муфта со шлицами на концах и переходная план-шайба. Сочленены мотор с коробкой. Установлены на машину.
Ввод 220 вольт сделали с места заправочной горловины. Через привычный разъем. Через предохранители вывели под капот, где располагается ЗУ на 25 А (слева).

При использовании полноценной родной КПП и 5-киловаттного электродвигателя, динамика разгона примерно такая же, как и у донора с ДВС 1000 кубиков. Просадка напряжения не отмечается. На контроллере Альтракс калибровано ограничение 70% стартовых и мах токов.
Переключение передач легкое, без рывков и побочных звуков. Тормоза требуют некоторых усилий несмотря на снаряженную массу авто в 900 кг + 100 кг водителя. В целом, динамика и управляемость машины хорошие.
Перед установкой на авто заменил масло в КПП. Залил автоматное с коэффициентом вязкости по SAE равным 50 ед. Предполагается, что КПД легкой коробки передач Сузуки не ниже 94-95%. Потери незначительны. Куда меньшие, чем за счет работы электродвигателя вне номинальных оборотов в случае отказа от полной трансмиссии.
Сцепление не устанавливается на всех авто. Лишний узел. Только снижающий динамику разгона. Энергия вращающегося ротора электродвигателя ничтожна по сравнению с состоянием покоя авто.
После пятиминутного интенсивного заезда контроллер на радиаторе и электродвигатель только чуть потеплели. Как положительный итог умеренных нагрузок на электрическую часть. За счет использования КПП. Есть возможность еще увеличить динамику разгона, сняв все ограничения с контроллера.

Электропроводка выполнена кабелем 70 кв.мм.

Бродит мысль поставить 8 АКБ Минн-Кота, 100 А*ч, 12 В. Они по размерам близки к нынешним. Будут весить 185 кг вместо 240 кг. А энергоемкость обеспечат около 10 кВт*ч. Сейчас теоретически 9 кВт*ч, на практике - меньше. Они не новые.
При размещении на машине четырех 105 А*ч и четырех 120 А*ч АКБ "Дека" можно получить почти 11 кВт*ч энергии при массе батареек всего 205 кг. Что обеспечит пробег на одной зарядке как минимум 100 км на скорости 60 км/час. При цене батареи всего 50.000. И ресурсе до 700 циклов при 60% разряде.
По тормозам. Возможно будет установлен вакуумный усилитель. Смысл есть. Комплект имеется.
Обогрев салона будет. Планируется наклеить пару десятков керамических резисторов по 25 Вт на радиатор печки. Возможны иные варианты.

Подсчеты стоимости комплектующих:
1. Стоимость мотора составила 500 долларов, б/у контроллера - примерно столько же.
2. В случае отказа от КПП потребовался бы электродвигатель с Мкр как минимум в 4 раза большим. И соответствующим преобразователем к нему. По суммарной цене не менее 4500 долларов. Массой за 50 кг. Тут же возникла бы необходимость приобретать более мощные АКБ. Ставить иной контактор. И много чего еще.

В заключение не лишне сообщить, что дешевый электромобиль удовлетворяющий большинству требований к автомобилю возможен. Валерий Васильевич пришел к такому выводу из следующих соображений:
   1. Электромобиль в бюджетном варианте может проехать до 100 км за день.
   2. Основной путь большинства людей живущих и работающих в городе из дома до работы и обратно не превышает 50-60 километров, а это основной ежедневный маршрут. И действительно если подумать, то становится ясно, что этот основной маршрут съедает много денег на бензин, при том, что половину времени в пути люди стоят в пробке. При этом бензин продолжает потребляться, а электромобиль в этот момент стоит не потребляя ни одного ватта энергии. Помимо этого свойство аккумуляторов таково, что при простое они немного самоподзаряжаются. Так, что для электромобиля это выгодно в двойне.
   3. Электромобиль может радовать владельца дешевизной эксплуатации, динамичностью, способностью передвигаться в тех местах, где нахождение коптилкам запрещено. Езда происходит в полной тишине.
   4. В мире идет процесс электрофикации транспорта. Автопроизводители разрабатывают серийные электромобили. В ближайшие годы электромобили начнут сходить с конвейеров массовым потоком.

   Примечание: Весной этого года (2009 г.) на заседании правительства мэр Москвы Юрий Лужков заявил, что необходимо переводить внутригородской транспорт на электротягу. По его мнению, электромобили благоприятно повлияет на экологию города, и эта работа является очень важной. Планируется открытие заправок для электромобилей с использованием льготных ночных тарифов на электроэнергию, предоставить преоритет электромобилям по доступу в центр города, льготы по парковке.

Нынешний мер пока умалчивает судьбу экологического транспорта.