EV mods: Nissan Leaf accu-uitbreiding deel 1

Door mux op dinsdag 27 februari 2018 11:23 - Reacties (23)
Categorie: Nissan Leaf mods & videos, Views: 5.089

Het is aan het gebeuren! Vandaag laat ik zien hoe ik de hoogspannings- en signaalkabels in de Leaf heb afgetakt naar de locatie voor m'n batterij-extender.



Hier is het schema van de contactor-driver.

Dit was verrassend makkelijk

Ik wil nog niet vooruitlopen op de zaken totdat ik daadwerkelijk een werkende accu in m'n auto heb, maar ik had véél meer tijd gereserveerd voor dit project dan uiteindelijk nodig bleek. Het leggen van deze kabels en contactors is eigenlijk het enige wat je nodig hebt voor een werkende accu. Het enige dat nog mist is de accu zelf, met BMS, maar dit is kant-en-klaar te krijgen - daarover meer in mijn volgende video.

Wanneer ik klaar ben met deze mod zal ik een stap-voor-stap walkthrough maken over hoe je in je eigen Nissan Leaf een extender kunt bouwen. Het proces is niet nieuw; vele Amerikanen en Canadezen hebben dit al eerder gedaan, maar er is op het internet nog geen goed stappenplan en lijst van materialen beschikbaar. Gezien deze mod de bruikbaarheid van de auto aanzienlijk verbetert, lijkt me dit nuttige informatie om te delen.

Volgende: EV mods: Nissan Leaf accu-uitbreiding deel 2 11-03 EV mods: Nissan Leaf accu-uitbreiding deel 2
Volgende: EV mods: een laadput 12-02 EV mods: een laadput

Reacties


Door Tweakers user haaibaa2, dinsdag 27 februari 2018 15:57

Wat een geweldige mod. Ik ben heel benieuwd naar je range als het andere batterypack erbij ligt.

Door Tweakers user sypie, dinsdag 27 februari 2018 18:21

Je zou er bijna een webshop voor beginnen voor Leaf eigenaren :D

Door Tweakers user mux, dinsdag 27 februari 2018 19:14

Gezien ik elektronica ontwerp en verkoop voor m'n inkomen heb ik daar nog even over nagedacht, maar het is min of meer onmogelijk om bijv. een ombouwkit te verkopen. Die connectoren zijn allemaal onverkrijgbaar, en zodra je iets verkoopt moet je er ook support op geven. "hoi, ik heb m'n auto omgebouwd met jouw set, nu is hij afgefikt" is niet iets waar ik zin in heb :)

Door Tweakers user yeehaw, dinsdag 27 februari 2018 20:37

Heel nice, ik ben benieuwd naar het volgende gedeelte :)

Door Tweakers user BezurK, woensdag 28 februari 2018 10:09

Wat een gaaf project, zeg! Ik ben zelf Leaf eigenaar én ik houd wel van tinkeren en modden dus ik vind dit heel tof. Moet wel zeggen dat ik dit met mijn eigen (zakelijke) auto nooit aan zou durven, haha. Qua betrouwbaarheid, aansprakelijkheid, etc.

Kun je mij uitleggen hoe dit nou qua laden dan zit? Want gewoon + en - van de nieuwe accupack op de bus met een relay ertussen is toch niet voldoende? Het laadsysteem is intelligenter dan dat, toch? Of overschat ik het geheel nu heel erg? Ik dacht eigenlijk altijd dat er een management systeem tussen zat met wat intelligentie die het balanceren en laden/ontladen van de individuele cellen regelde.

Door Tweakers user Pathogen, woensdag 28 februari 2018 10:57

Yes! Je gaat er ook echt meteen mee aan de slag, heerlijk :) Moar, moar moar!

Door Tweakers user mux, woensdag 28 februari 2018 11:03

Het nieuwe pack wordt letterlijk parallel geschakeld aan het oude, dus het lijkt simpelweg alsof je een grotere accu hebt. In die zin is het simpel. Batterijen laden is echt doodsimpel: zet een iets hogere spanning dan de totale packspanning op de batterij en er loopt stroom in de cellen. Klaar. In die zin zijn ChaDeMo en de on-board charger heel erg simpel.

Maar je hebt gelijk: er moet ook een BMS bij, die de spanning van de individuele cellen meet, alarm slaat als een cel te ver over/onderladen wordt en eventueel de cellen balanceert. Dat laatste is bij grote packs niet persé continu nodig, dus een balancer kan ook extern eens in de zoveel tijd worden aangesloten. Monitoring is hoe dan ook verplicht.

De balancer/monitor zit al op de tijdelijke packs die ik ga gebruiken, en ik ben momenteel doende deze packs te reverse engineeren om te zien hoe ik deze data eruit kan halen en de balancers aan kan zetten. Hier hoef ik dus alleen wat programmeerwerk aan te doen. Het permanente pack wat ik helemaal from scratch ga bouwen gaat m'n eigen ontwerp BMS bevatten, dit is iets wat je niet zomaar doet. Daar gaat wel wat expertise in zitten.

Maar zodra ik klaar ben en niks is afgebrand (dit is een serieuze mogelijkheid, dus begin nog maar niet met voorbereidingen maken), publiceer ik alle informatie die nodig is om m'n mod na te doen en potentieel verkoop ik ook nog wel een BMS en wat andere onderdelen. Dan heb je in principe al deze in-depth elektronicakennis niet nodig en kan iedereen met minstens één goede rechterhand een pack bijplaatsen in een Leaf.

Door Tweakers user Mickey77, woensdag 28 februari 2018 12:07

mux schreef op dinsdag 27 februari 2018 @ 19:14:
zodra je iets verkoopt moet je er ook support op geven. "hoi, ik heb m'n auto omgebouwd met jouw set, nu is hij afgefikt" is niet iets waar ik zin in heb :)
Ik denk dat je dit wel een beetje kunt voorkomen, op twee manieren. Ten eerste door ze niet te verkopen aan particulieren maar aan garages. Die vakmensen begrijpen wel dat het hun verantwoordelijkheid is om geen half werk te leveren bij het inbouwen. Ten tweede denk ik dat je redelijk safe zit als je het splitst in losse onderdelen die voor meerdere doeleinden bruikbaar zijn.

Wat je dus niet wilt is het verkopen als "Leaf upgrade pakket". Maar ik denk dat je best goed zit als je het opsplitst (kabelset, BMA, accupakket, etc).

Door Tweakers user mux, woensdag 28 februari 2018 12:26

Ik weet te weinig van de Nederlandse wet, maar ik meen me te herinneren van een zaak die Leonard French heeft behandeld op Youtube, dat je aangesproken kunt worden op verwachtingen die je schept met een verkoop. Als ik iets verkoop dat toevallig alleen op een '11 Leaf past en een hele specifieke functie dient, dan moet ik redelijkerwijs support leveren op dat impliciete doel. Bij de verkoop het tegenovergestelde zeggen wist die plicht niet uit. Daarnaast: ik zal niks kunnen verkopen als ik geen support geef, en alleen het geld kan ik het niet voor doen, daarvoor verkoop ik waarschijnlijk te weinig.

Dus wanneer ik sets of losse onderdelen wil verkopen voor dit doel, dan moet ik ook meteen een uitgebreid stappenplan met alle noodzakelijke veiligheidswaarschuwingen enz. schrijven.

Ik denk dat het slimmer is voor mij, met m'n beperkte tijd en niet superveel interesse in hier geld uit slaan, als ik het bij m'n kerncompetentie houd. Dat BMS ga ik vast wel verkopen, maar voor de rest blijft het bij een walkthrough van het proces, zodat andere mensen met genoeg ballen en verstand deze mod met meer vertrouwen kunnen doen.

Door Tweakers user Hkuit, woensdag 28 februari 2018 15:45

mux schreef op woensdag 28 februari 2018 @ 11:03:
Dan heb je in principe al deze in-depth elektronicakennis niet nodig en kan iedereen met minstens één goede rechterhand een pack bijplaatsen in een Leaf.
Daar kijk ik naar uit!
Ik heb (zoals de meeste mensen overigens) één goede rechterhand en ik heb niet zoveel verstand van electronica, dus ik hoop van harte dat ik het tegen die tijd kan volgen. We hebben flink wat zonnepanelen hier op het dak en we rijden vaak korte stukken, dus het is de bedoeling dat er ooit een elektrische auto komt. Een Nissan Leaf 'extended version' is een mooie kandidaat!

Door Tweakers user lvdgraaff, woensdag 28 februari 2018 15:54

Super gave video! Ik volg het met intresse.

Gewoon wat vragen uit enthausiasme.
Waarom noem je deze kabel de high voltage cable? Welke spanning wordt hier gebruikt? En is er dan ook een low voltage cable?
En, begrijp ik nou goed dat de accu's worden afgekoppeld als de auto uitgeschakeld is? Is er dan nog een aparte voeding voor de stuur-electronica?

Ik zie uit naar het vervolg!

Door Tweakers user mux, woensdag 28 februari 2018 16:10

Binnen de terminologie van de auto heet dit de 'high voltage battery pack', en de bekabeling waarop deze spanning staat de high voltage bus. Hierop staat ca. 400V.

Er is inderdaad een laagspanningscircuit, net als in iedere auto: de 12V loodaccu. Zelfs de Leaf heeft nog een loodaccu aan boord.

Door Tweakers user lvdgraaff, woensdag 28 februari 2018 16:30

A, nice! Wat raar eigenlijk om nog een loodaccu in een auto te stoppen als die helemaal vol ligt met lithium batterijen. 400V is idd wel high voltage ;-)

Als ik toch vragen aan het stellen ben...
Kun je die lithium accu's (oud en extension) nou gewoon paralel schakelen? Levert dat geen problemen op als ze een iets andere bronspanning hebben, bijvoorbeeld door slijtage?

Door Tweakers user mux, woensdag 28 februari 2018 17:28

Wanneer je ze parallel schakelt, zullen ze altijd dezelfde spanning blijven. Er zitten wel wat haken en ogen aan, maar dat zijn aardig subtiele zaken (de ontlaadcurves zijn lichtelijk anders, dus je zult op verschillende momenten niet exact de helft van de stroom uit elk pack trekken).

Door Tweakers user ThinkPad, donderdag 1 maart 2018 14:31

mux schreef op woensdag 28 februari 2018 @ 16:10:
[...]
Er is inderdaad een laagspanningscircuit, net als in iedere auto: de 12V loodaccu. Zelfs de Leaf heeft nog een loodaccu aan boord.
Buck-converter van 400V > 12V ? Scheelt weer een paar kilo en dus moar range! :9

Door Tweakers user mux, donderdag 1 maart 2018 14:44

Weet je, nadat ik 300kg aan accu's heb ingebouwd moet ik maar eens gaan nadenken over het besparen van 6kg op die manier!

;-)

Door Tweakers user Jaaap, donderdag 1 maart 2018 16:00

Gaaf project zeg.
En heel mooi dat je het vastlegt op video. Dit is echt heel leerzaam.

Door Tweakers user rikislief, donderdag 1 maart 2018 17:43

Hoeveel ruimte houdt zon gebakje over met 300 kilo extra accu's in de kofferbak? En moet er nog wat aan de vering gebeuren om dat extra gewicht te dragen?

Door Tweakers user mux, donderdag 1 maart 2018 18:05

De permanente accu wordt zo'n 85kg, en dat verdubbelt de hoofdaccu al. Accu's zijn niet zo zwaar, hoor :)

Het zwaarste worden de tijdelijke accu's in de kofferbak, maar die zijn... tijdelijk. Ik weet nog niet zeker wat ik precies ga doen, maar in het beste geval kan ik zo'n 30kWh in de kofferbak kwijt. Dat is dan zo'n 240kg. Technisch gezien kan dat nèt, maar... niet ideaal. Dat is echt puur voor de hele lange ritten, als ik een keer diep Duitsland in moet ofzo. De auto mag maximaal zo'n 400kg extra hebben, 20/80% verdeeld op voor- en achteras, dus dan zit je echt heel erg op het randje en moet je waarschijnlijk wel de achtervering verstijven.

Maar hier is in principe geen sprake van.

Door Tweakers user fluffy1, vrijdag 2 maart 2018 20:55

Tijdelijke accu's? Dus iets wat je nog eens extra bovenop je extender wil gebruiken? Lijkt me een super gaaf idee.

Random idee. Misschien kan je zelfs een pack buiten je auto opladen. Dan kan je wanneer nodig een opgeladen pack in je koffer knallen en verder rijden ipv. te wachten tot je auto is opgeladen.
Al moet er dan wel nagedacht worden over hoe er met het spanningsverschil wordt omgegaan. Want volgens mij is lege batterij@360V + volle batterij@400V op dezelfde bus een slecht plan.

fluffy1 begint te dromen:
En dan kan je de aansluitingen standaardiseren en op verschillende plaatsen in de BeNeLux battery swap locaties aanbieden. Batterij leeg? No problem. Effe batterijtje wisselen en je kan weer verder. :Y)

Door Tweakers user mux, zaterdag 3 maart 2018 09:44

Helaas is dat dan weer lastiger. De batterijen worden hard parallel aan elkaar gehangen, en als je een volle accu aan een lege parallelt... dan krijg je in feite korsluitstroom tussen de twee. Niet zo'n beetje ook, de kortsluitstroom zit op een paar kA (duizenden ampères). Dat wordt wel lekker warm.

Om zoiets voor elkaar te krijgen zou er een dc/dc tussen moeten, en dat moet best een fikse zijn. Die gaat gegarandeerd duurder zijn dan de accu zelf. Dus ik denk niet dat dat een optie is, hoe cool het ook klinkt.

De andere optie, en dat is wél mogelijk op termijn, is om zowel de hoofdaccu als extenderaccu's helemaal apart te schakelen, en de accu's pas parallel te schakelen als de spanning gelijk is. Zo kun je met een lege hoofdaccu en volle extender rijden.

Hierbij moeten de extenders wel zodanig groot zijn dat ze de volle motorstroom van je motor kunnen leveren, dus 80kW(ish) in de Leaf. Dat worden dan al gauw accu's van 50-60kg per stuk, dus... pittig zwaar om 'even' in je auto te leggen.

Door Tweakers user _V_, zondag 4 maart 2018 15:30

mux schreef op zaterdag 3 maart 2018 @ 09:44:
Helaas is dat dan weer lastiger. De batterijen worden hard parallel aan elkaar gehangen, en als je een volle accu aan een lege parallelt... dan krijg je in feite korsluitstroom tussen de twee. Niet zo'n beetje ook, de kortsluitstroom zit op een paar kA (duizenden ampères). Dat wordt wel lekker warm.
Diodes? maar geen idee hoe je dan regeneratief remmen kan ondersteunen of hoe ernstig de overige nadelen van dergelijke diodes zijn.
Hierbij moeten de extenders wel zodanig groot zijn dat ze de volle motorstroom van je motor kunnen leveren, dus 80kW(ish) in de Leaf.
Misschien iets in de richting van condensator opladen over het spanningsverschil en die in serie zetten met de hoofdaccu, zodat de hoofdaccu weer eerder stroom kan bijdragen?

Door Tweakers user mux, zondag 4 maart 2018 15:32

Nee, beide ideeën zijn om legio technische redenen niet echt werkbaar. Ja, het kán, in de trant van 'alles kan', maar het is verre van ideaal.

Reactie formulier
(verplicht)
(verplicht, maar wordt niet getoond)
(optioneel)