Costruisci la tua auto elettrica!

(NOTA AUTORI, 9 luglio 2017)

Ciao a tutti, ultimamente ci sono state molte opinioni su questo progetto! Grazie per essere passato a leggerlo! Molte cose sono cambiate da quando ho originariamente costruito questa macchina, incluso il fatto che ci sono MOLTE grandi macchine elettriche costruite commercialmente disponibili per la vendita, anche usate a buoni prezzi. Quando ho costruito questa macchina, praticamente l'unica auto elettrica disponibile era la Tesla Roadster da $ 100.000. Ora guido un'auto elettrica Mitsubishi iMiEV usata e la alimento con il mio garage solare! Dai un'occhiata agli altri miei Instructables e a 300MPG.org per le ultime novità sulle mie avventure di trasporto pulite!)

Il progetto "Electro-Metro".

Non puoi permetterti una Nissan Leaf? Nessun problema!

Costruisci tu stesso un'auto elettrica economica rimuovendo il motore dell'auto, sostituendolo con un motore per carrello elevatore e aggiungendo batterie.

Ho molti video su questo progetto su:

//www.youtube.com/user/BenjaminNelson

e 300MPG.org

Il principale "build blog" per questo progetto è:

//ecomodder.com/forum/showthread.php/ben-nelsons-electro-metro-build-thread-848.html

ma attenzione! Questa è una buona lettura quando hai MODO troppo tempo a disposizione.

Per una buona introduzione alla costruzione di base di auto elettriche, attenersi a questo Istruttore. (Se sei più interessato ai MOTOCICLI elettrici, consulta questo intrattabile: //www.instructables.com/id/Build-Your-Own-ELECTRIC-MOTORCYCLE/

Per informazioni più dettagliate sulla costruzione, controlla il DVD video didattico disponibile su 300MPG.org

Ora ho anche convertito quel DVD originale in una serie di video di YouTube. Guardali in QUESTA playlist:

//www.youtube.com/playlist?list=PLmHss3DBZUilepzTmr-XAVwpRRCqMv7Ny

Passaggio 1: procurati un'auto.

La prima cosa che devi fare è prendere una macchina. Non sono tutti uguali.

Stavo cercando qualcosa di leggero, senza alcun potere.

Le auto più pesanti hanno bisogno di più energia per spingere la strada, limitando così l'autonomia delle batterie.

Cose come il servosterzo e i freni di potenza scorrono dal motore, che verrà comunque rimosso, rendendoli inutili. Gli alzacristalli elettrici e le serrature aggiungono peso e complessità al veicolo.

Ho finito per trovare una metropolitana geo in vendita, per $ 500. Il motore funzionava bene e il corpo non era male, ma non potevo guidarlo a casa perché la frizione era incasinata. Vabbè, questa conversione non userà comunque una frizione!

Assicurati che l'auto non abbia nulla di grave (tranne che forse un motore spento!) Vuoi fare una conversione, non un restauro!

Passaggio 2: rimuovere qualsiasi cosa relativa alla benzina

Rimuovere tutto ciò che riguarda il sistema di combustione interna della benzina.

Ciò significa che decollerai:
Serbatoio di gas
Scarico, marmitta, cat
Motore
Antipasto
Termosifone
Serbatoio del refrigerante
Tubazioni del carburante e filtro

e qualsiasi altra cosa ti venga in mente.

La rimozione di tutti i bit extra consente di risparmiare peso e ripulire la macchina, facilitando la verniciatura, il cablaggio e qualsiasi altra cosa nella conversione.

Se rimuovi le parti con attenzione, puoi venderle per aiutarti a coprire il costo della conversione. Ho comprato l'auto per $ 500, ma poi ho venduto il motore, il serbatoio del gas e il radiatore per $ 550. Auto gratuita da convertire!

Assicurarsi di non modificare alcun dispositivo di sicurezza. In questo caso, sono stato attento a garantire che gli airbag conducente e passeggero rimangano intatti e funzionanti.

Qui sto rimuovendo il serbatoio del gas. Non avevo mai rimosso un serbatoio di gas prima e non riuscivo a trovare un buon modo per drenarlo. Che casino!


Ecco un video di me che sollevo letteralmente il motore con una puleggia e un filo stendiabiti! Difficile rispondere al mio telefono con le mani piene in quel modo!

Passaggio 3: piastra adattatore

Ti sei assicurato di mantenere la trasmissione, giusto?

Useremo la trasmissione originale dell'auto come un modo per collegare l'alimentazione dal motore elettrico alle ruote dell'auto.

Il trucco qui è come collegare il motore alla trasmissione?

Costruiremo una "piastra adattatrice" da un pezzo di lamiera d'alluminio che ha dei buchi per allinearsi con la trasmissione e l'estremità del motore.

Ho tirato fuori la trasmissione dall'auto, l'ho fatta cadere su un tagboard, poi l'ho delineata a matita e ho segnato tutti i buchi.

Ho quindi preso quello e il cappuccio del motore da un macchinista locale che è anche un roditore caldo e sa molto di più sulle mie auto di me.

Ha tagliato una piastra di alluminio nelle dimensioni e nella forma richieste, completa di fori accuratamente allineati. Il centro dell'albero di trasmissione del motore e il centro dell'albero di trasmissione devono allinearsi perfettamente.

Prima di imbullonare il motore e la trasmissione insieme alla piastra dell'adattatore, è necessario progettare un giunto che collegherà meccanicamente entrambi gli alberi di trasmissione.



Passaggio 4: accoppiatore

L'accoppiatore è un mezzo per collegare la potenza rotante del motore elettrico alla trasmissione per alimentare l'auto.

Mentre ci sono molti modi per farlo, incluso mantenere la frizione e lavorare il volano, ho scelto di mantenerlo semplice e usare un connettore in stile "Lovejoy".

I connettori Lovejoy hanno tre dita e un foro per l'albero. Inserire un connettore su uno degli alberi e un "ragno" di gomma tra i due. Puf! hai una connessione meccanica!

I giunti Lovejoy sono progettati con una chiavetta e una vite di arresto, ma entrambi gli alberi di questo progetto sono scanalati! Le spline sono molto più forti delle chiavi, ma molto più difficili da lavorare!

Per la trasmissione, ho preso il vecchio disco frizione (rotto) e ho smontato i rivetti per estrarre solo il centro scanalato centrale. Il macchinista tagliò le orecchie, fece un passo nell'innesto Lovejoy, spinse la scanalatura della frizione e la saldò in posizione.

La scanalatura del motore POTREBBE essere stata più una sfida, poiché non avevo alcuna parte con una scanalatura su di essa per l'albero. Fortunatamente, il motore era a doppio albero (uno su ciascuna estremità) e la parte posteriore andava a un freno a tamburo, che era il freno di stazionamento sul carrello elevatore.

Ho smontato il freno a tamburo, abbastanza sicuro, era le stesse spine sul retro. Sono stato in grado di estrarre la parte centrale, scanalata, del freno, e di usarlo per rendere la metà del motore dell'accoppiatore.

Allineare il motore e la trasmissione, con le metà dei giunti tra loro (con il ragno all'interno) e avvitare entrambe le piastre dell'adattatore.

Congratulazioni! Hai una trasmissione per auto elettriche !!!




MODIFICARE!:

Ho guidato la macchina per tutta l'estate con questo set-up, ma qualche settimana fa, non è riuscita. Non penso che il problema fosse lo stile dell'accoppiatore. Penso che il problema principale sia stato che ho installato la trasmissione e il motore nell'auto separati l'uno dall'altro. Per questo motivo, non ho mai avuto un vero allineamento centrale e test al banco.

Ho ricostruito l'accoppiatore (con un piccolo aiuto da parte di alcuni amici - OK, mi sarei perso senza di loro ..) saldando entrambe le scanalature femminili su un pezzo di piatto d'acciaio, arrotondandolo e aggiungendo una giacca tubolare.

Quindi, il nuovo accoppiatore, il motore e la trasmissione sono stati tutti montati l'uno sull'altro, testati, centrati e serrati. POI il tutto è stato messo la macchina.

Da allora funziona alla grande.

Guarda il video - avrà senso.




Le prime tre foto in basso sono l'accoppiatore originale "Lovejoy". Le ultime due foto sono dell'attuale accoppiatore "solido" monopezzo.

Passaggio 5: motore

Che cos'è un'auto elettrica senza un grande motore elettrico per farla funzionare !?

Ho comprato il mio motore per $ 50 dal garage di un ragazzo. Aveva acquistato un carrello elevatore a rottami per costruire il proprio ascensore automobilistico e non aveva usato il motore e altre parti.

Il motore era molto arrugginito e grasso, ma girava (non velocemente o facilmente) quando gli ho applicato 12 volt.

Ricostruire un motore elettrico è molto semplice. Ci sono solo alcune parti.
L'ho sgrassato, ho rimosso le bobine e le ho spruzzate con resina epossidica isolante, ho controllato i cuscinetti, rimontato e dipinto.

Ho anche chiesto al macchinista di mettere il rotore sul suo tornio e di staccarlo un po 'dal commutatore. Ciò lo rende nuovo e offre una superficie liscia e conduttiva su cui i pennelli possono cavalcare.

Ho anche sostituito le spazzole, acquistandone di nuove in un negozio specializzato in motori per carrelli elevatori. $ 50 per le nuove spazzole portano il costo totale di $ 100 per un motore elettrico abbastanza decente.


Passaggio 6: batterie

Il motore non ti farà nulla di buono, a meno che tu non abbia delle batterie con cui alimentarlo.

Questa vettura utilizza 6 batterie da 12V, per un sistema a 72 V.

Queste sono vere batterie Gel-Cell di Deka Dominator. Non possono fuoriuscire o versare acido, né richiedono irrigazione.

Sono stato abbastanza fortunato da riuscire a procurarmi queste batterie, leggermente usate, per $ 12 ciascuna - essenzialmente i prezzi della ferraglia!

Un aspetto negativo di queste batterie è che sono esigenti riguardo alla tensione di carica. Finalmente sono riuscito a trovare un caricabatterie da 72 V progettato per queste batterie e l'ho usato per $ 200.

Se avessi usato le più tipiche batterie allagate a ciclo profondo, avrei potuto usare un caricabatterie diverso, o addirittura 6 caricabatterie da 12V, uno su ogni batteria.

Quattro batterie si trovano nel bagagliaio dell'auto e due sono davanti, dove un tempo si trovava il radiatore.

Per le batterie posteriori, ho tagliato due pezzi di telaio del letto per appoggiarli sul pozzo della ruota di scorta e ho fatto passare un bullone attraverso l'estremità di ciascun pezzo nel telaio dell'auto.

Per le batterie frontali, alcuni amici sono venuti e mi hanno aiutato a saldare in un vassoio di metallo per far sedere le due batterie. Quindi ho tagliato due brevi pezzi di unistrut e ho fatto scorrere l'asta filettata attraverso i fori nel vassoio per fissare le batterie. Ho quindi isolato le batterie anteriori con polistirolo rigido e ho reinstallato il paraurti anteriore.

Sono andato al negozio di barche e ho comprato una "presa di corrente per caricabatterie". Questa è una connessione elettrica maschio con una copertura in gomma. Dato che il serbatoio del gas era già stato rimosso, ho installato la presa di corrente in cui entrava la benzina.

Ho aggiunto un circuito aggiuntivo nel mio garage, solo per l'auto, e ho una prolunga gialla da 25 '12 con indicatore di alimentazione alla fine, solo per collegare l'auto.

Collegalo di notte e si carica automaticamente la mattina successiva.



Aggiornare! In seguito ho giocato con più batterie. Con un controller motore che supporta una tensione più elevata, sono stato in grado di funzionare fino a 144 V (batterie 12x 12V). A quella tensione, la velocità massima dell'auto era di almeno 73 mph, ma in realtà non avevo spazio di carico.
Proprio per questo sai, le molle elicoidali anteriori Ford Ranger si adattano al retro di una Geo Metro, ma devi accorciarle.

Passaggio 7: controller

Il controller è una parte importante della conversione delle auto elettriche.

Il controller è una scatola elettronica a stato solido che controlla la potenza (velocità) tra le batterie e il motore.

Il mio controller è un controller PWM Curtis di picco da 400 amp progettato per l'uso con motori a carica serie. Può funzionare su 48-72 volt.

Maggiore è l'amperaggio del controller, migliore sarà l'accelerazione. Maggiore è la tensione, migliore è la velocità massima e l'efficienza della vettura.

Inoltre, tieni presente che l'amperaggio è anche ciò che definisce l'autonomia in una batteria. La capacità è indicata in Amp Hours, ma scaricare una batteria al doppio degli amplificatori ti darà MENO della metà del tempo di esecuzione! Avere un controller in esecuzione con una tensione più alta utilizzerà MENO amplificatori per fare la stessa quantità di lavoro.

Cosa significa questo? Acquista il controller di massima tensione che ti puoi permettere! I controller da 48 volt sono economici, poiché vengono utilizzati in così tanti golf cart. I controller da 100 V + diventano costosi molto velocemente.

Il mio controller a 72 V sembrava essere un buon compromesso tra costo ed efficienza. L'ho comprato leggermente usato su E-Bay per $ 300.

Seguire gli schemi disponibili presso il produttore del controller per collegare le batterie al controller e al motore con un cablaggio di grosso spessore, come un cavo di saldatura, con terminali con capicorda robusti e pesanti all'estremità.

Il controller richiede un potenziometro 0-5Kohm come "acceleratore". Potrebbe essere semplice come una parte di Radio Shack da $ 3, o elegante come una parte speciale acquistata come un Curtis PB-6

Ho diviso la differenza e ho installato un vaso da 0-5K all'interno di un controllo dell'acceleratore del carrello elevatore libero dalla discarica.

Far passare il cavo del pedale del gas al potenziometro, in modo che quando il piede è sul gas, invia un segnale variabile al controller.


Aggiornare! Successivamente sono passato a far funzionare un controller motore Open ReVolt. È lo stesso che puoi trovare qui su Instructables su //www.instructables.com/id/Homemade-100-HP-Motor-Controller-for-an-Electric-C/
Quel controller è buono per un massimo di 144 V e 500 amp.

Passaggio 8: Altro

Attualmente, l'auto è assicurata e registrata, anche se il DMV mi richiede ancora di trascinarlo e DIMOSTRARE che non c'è motore nell'auto prima che mi diano l'esenzione.

Questa auto può andare per 20 miglia con una carica e ha una velocità massima di 45 MPH, il limite di velocità proprio fuori da casa mia. In città è comunque tutto 25 mph. La mia corsa tipica è di 10 miglia per andare al lavoro, a fare la spesa, all'ufficio postale, ecc., E tornare a casa.

Se raddoppiassi il pacco batteria, dovrei essere in grado di andare da 30 a 40 miglia con una carica.

Questo progetto mi è costato circa $ 1200 in totale, incluso l'acquisto dell'auto in primo luogo. Se avessi fatto la lavorazione da solo, avrei speso solo $ 800 per tutto. Questa macchina carica a casa mia attraverso un programma di energia rinnovabile. Tutta l'elettricità proviene da eolico, biogas e altre fonti di energia rinnovabile.

Ho tenuto il sedile posteriore e posso trasportare quattro persone in totale.

Gli airbag originali per guidatore e passeggero sono completamente intatti e funzionali.

Principalmente guido questa macchina in terza marcia. Accendi la macchina e mettila in terza. È davvero così facile. Non c'è motore da uccidere, quindi non è necessario premere la frizione prima di fermarsi. Il motore ha così tanta coppia che posso staccare da un punto morto in quarta marcia.

Devo ancora trovare un riscaldatore. (EDIT: vedi sotto) Penso che indosserò un cappotto e guanti extra spessi per la guida invernale e avrò uno sbrinatore elettrico sul cruscotto per evitare che si blocchi. Il problema del calore è stato nella mia mente fin dall'inizio di questo progetto. L'inefficienza di un motore a benzina è una benedizione in un freddo inverno del Wisconsin.

Ho completato alcuni passaggi di questo progetto.
Ho saltato raccontandoti quante volte ho smontato e rimesso insieme il motore elettrico. Quante volte l'ho portato avanti e indietro dal macchinista. Un amico e io eravamo svegli fino alle 2 del mattino, una notte, riparando l'attacco del braccio di controllo! O come ho dovuto letteralmente accorciare il motore perché era troppo lungo per stare in macchina! Ma quelle cose sono per un'altra storia in un altro momento!

Mi sono assicurato di avere un interblocco, quindi non posso guidare accidentalmente via mentre è collegato. Assicurati di avere un bel fusibile grande in linea con il tuo pacco batteria principale.

Tutte le piccole sfide di una conversione come questa fanno parte di ciò che la rende divertente e interessante. Nel mio caso, ho fatto un bel po 'di sperimentazione del modo migliore per azionare i freni di potenza.




Calore invernale:
Certo, i motori a benzina non sono efficienti, ma tutto quel calore disperso è sicuramente piacevole in inverno. Poiché questa vettura non ha più il motore originale, non ha nemmeno il calore originale. Il motore del ventilatore è ancora lì e funziona bene per appannare il parabrezza.
Alcuni convertitori di veicoli elettrici rimuovono il nucleo originale del riscaldatore e lo sostituiscono con un elemento riscaldante in ceramica che funziona sulla tensione del pacco. Sembrava un sacco di lavoro, ed ero già stanco di strappare il cruscotto.

Avevo già un radiatore elettrico ad olio per uso domestico (120 V CA). L'ho messo dietro il sedile del passeggero e ho fatto scorrere una prolunga fuori dal finestrino fino a un timer.
Il calore si accende automaticamente al mattino e riscalda l'interno di tutta la macchina prima che entri.
La massa di olio nel radiatore rimane calda per circa 10 minuti circa dopo che me ne vado. La maggior parte dei miei viaggi non è comunque più lunga di così.

Mi piace questo con questo sistema di riscaldamento in quanto:
1) Non ho dovuto comprare una dannata cosa
2) L'intero interno dell'auto è già caldo: sedili, volante, tutto!
3) Questo aiuta anche a mantenere calde le batterie.
4) Tutta l'energia elettrica proviene dalla parete, anziché dalle batterie

L'unico lato negativo è che se sono parcheggiato tutto il giorno da qualche parte che non riesco a collegare, non ho lo stesso calore per il viaggio verso casa. D'altra parte, la maggior parte dei miei viaggi sono piuttosto brevi, quindi non è la fine del mondo.

Questo sistema di riscaldamento consuma circa 5 centesimi di elettricità per uso.

FRENI:
Uno dei motivi per cui ho scelto questa vettura da convertire è che ha finestrini manuali, bloccaggi manuali, cambio manuale, sterzo senza motore, praticamente tutto manuale - tranne i freni. La prima volta che ho guidato l'auto come una conversione elettrica, ho trovato i freni un po 'duri. (PUOI fermare l'auto SENZA freni di potenza, devi solo spingere molto forte!) Era solo un test drive a bassa velocità, ma era abbastanza ovvio che dovevo lavorare sul sistema frenante. I freni di potenza funzionano sul vuoto creato dal motore. Senza un motore per fare il vuoto, i freni non funzionano come dovrebbero.
Alcune persone dicono di trovare un cilindro del freno principale manuale diverso e installarlo, o anche solo di praticare un foro in un determinato punto del cilindro per convertirlo in manuale. Nessuno di questi sembrava una grande opzione. Davvero, avevo solo bisogno di un modo elettrico per fare il vuoto.
Quindi, per cominciare, ho giocato con una pompa ad aria per acquario, solo per sapere come funziona il sistema di frenatura a vuoto. Dopodiché, ho iniziato a cercare una pompa ad aria da 12 V con un collegamento all'estremità "In", in modo che potesse essere utilizzata come pompa da vuoto. Un mio amico ne ha scavato uno, insieme a una bottiglia di alluminio che aveva già un connettore filettato.
Ho collegato la pompa dell'aria a 12V + potenza tramite un vacuostato. L'interruttore del vuoto misura il vuoto nella bottiglia - se non c'è abbastanza vuoto, l'interruttore accende la pompa.

Ora l'auto ha i freni di potenza, proprio come in origine, solo è guidata da un piccolo motore elettrico in una piccola pompa, anziché da un motore a benzina. Confronta questo con le versioni più recenti della Prius, dove l'aria condizionata è azionata da un motore elettrico. In questo modo, puoi avere AC senza il motore acceso!

Passaggio 9: ora ne fai uno!

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