Piaggio Ape: 2 takt eruit, elektromotoren erin!

Clank

MF veter aan
25 okt 2016
7.119
5.366
Helmond
Om dit project meteen wat achtergrond te geven:
Ik ben zelf van beroep software ontwikkelaar binnen de automotive industrie (om meteen reclame te maken: Sioux Automotive Solutions). Wij doen erg veel met de integratie van verschillende systemen in de bus en truckwereld, maar vaak zat komen er ook projecten langs voor auto's of bijvoorbeeld motoren.
In de trant van scholing en een stukje promotie heeft een manager bij ons bedacht dat we zelf maar eens een elektrisch voertuig moeten bouwen wat mee kan naar bijvoorbeeld beurzen. Hiervoor is als basis eind 2017 een Piaggio Ape gekocht (met ondergetekende achter het stuur):
1592046162494.png

In eerste instantie zou het plan zijn dat studenten bij Fontys ons mee zouden helpen om de elektrische aandrijflijn voor elkaar te krijgen, maar die waren aan het eind van hun periode nog lang niet klaar. We hebben hierna zelf het project overgenomen en zijn gereedschap en kennis gaan verzamelen om het voertuig helemaal af te kunnen maken. Ik ga in dit topic zo veel mogelijk info plaatsen hoe we alles precies hebben gedaan. We zijn op dit moment nog volle bak aan het werk om het allemaal netjes en af te krijgen, dus ik zal eens in de zoveel tijd een update plaatsen.
 
Laatst bewerkt:

Clank

MF veter aan
25 okt 2016
7.119
5.366
Helmond
Een van de eerste dingen die een elektrische auto natuurlijk nodig heeft zijn de accu's. Er zit in Amsterdam een bedrijf (New Electric) wat van schadeauto's de accu's eruit haalt om die te kunnen hergebruiken. Via die manier hebben we een halve Nissan Leaf eerste generatie kunnen aanschaffen:
1592046590866.png
Dit zijn alleen de cellen, het daadwerkelijke batterij management systeem, behuizing etc. is een ding wat er nog los bij moet.

Daarnaast moet natuurlijk de vervuilende 2takt eruit.
1592046713318.png

De motoren die we gebruiken zijn naafmotoren. Dat leek ons de mooiste oplossing. Daarnaast betekend 2 motoren op de achterwielen dat we later eventueel nog dingen kunnen gaan doen als torque vectoring etc. Dan kunnen we ook als het voertuig af is er een interessant project van blijven maken. Nadeel is wel dat zo'n beetje heel de achterkant verbouwd moet gaan worden (maar toen deze keuze gemaakt was waren we daar nog niet heel erg van op de hoogte).
1592046752675.png
 

Clank

MF veter aan
25 okt 2016
7.119
5.366
Helmond
De studenten hebben ons wel goed meegeholpen om het batterij management systeem te installeren op de batterijcellen. Onderaan op de foto zie je ook de motorcontroller liggen, die toen even eraan gezet is om te checken of alle hardware het doet.

1592047033184.png

Gooi het allemaal in een metalen bak in het voertuig, en het ziet er zo uit:
1592047124970.png
Hier is ook duidelijk te zien dat we in principe 2 batterij pakketten hebben die parallel aan elkaar staan. Hierdoor komen we op 100 volt uit, maar hebben we nog steeds genoeg kWh om een fatsoenlijke range te kunnen halen.

Ondertussen zijn de naafmotoren ook geinstalleerd. Jammer genoeg heb ik even geen plaatje van de onderdelen die daarvoor speciaal gefreesd zijn. Hij staat in elk geval weer op z'n wielen:
1592047265583.png

Maargoed, het hele ding moet natuurlijk oranje worden (kleur van het bedrijf) en het logo moet er ergens op. Dan kunnen we hem ondertussen al eens op een beurs als blikvanger zetten. Dus even weggebracht en na een paar dagen zag hij er zo uit:

1592047336287.png
 

Clank

MF veter aan
25 okt 2016
7.119
5.366
Helmond
Hij lijkt in de vorige post al redelijk af, maar niets is minder waard. Accu's zitten er nog niet eens in, laat staan motor controllers, laadmogelijkheden of remmen.

De provosorische accubak was wel af, dus die moet er dan dus maar eerst in:
1592047460884.png
En na een avondje klooien zat die er ook in.

En ondertussen gaat het ding ook mee naar evenementen. Kunnen we daar ook praten over waar we mee bezig zijn:
1592047553661.png

In de tussentijd zijn we trouwens bij de werkplaats van Fontys weggekeken, dus zijn we verhuisd naar een eigen pand waar we langzaam aan alle spullen verzamelen.
En natuurlijk omdat we aan auto's klooien, doen we dat soms ook met eigen auto's. Op onderstaande foto een avondje werken aan de Piaggio, en kijken wat we allemaal kunnen op de CAN bus van de auto van de baas:
1592047700414.png
Overigens hadden we iets verkeerd ingesteld toen we gingen kijken naar de CAN bus van de auto van de baas, ding deed niks meer, maar de motor liep wel. Alles ging in storing en de uit knop op het dashboard deed het ook niet meer |(. Accu los halen had geen zin, want de dynamo draaide ook mooi mee. Enige oplossing was om de stekker uit het motormanagementsysteem te halen.
 

Clank

MF veter aan
25 okt 2016
7.119
5.366
Helmond
Ondertussen hebben we de motorcontrollers aangesloten en het werkt. Het is niet allemaal netjes, motorcontroller hadden we op dit punt vast gehangen met wat kabelbinders. De eerste rit door de hal was in elk geval een feit. Het filmpje van een van de eerste testritten:
Hij klinkt behoorlijk rauw. Dat is een bekend ding en gaat voorlopig nog niet veranderen. Deze motorcontrollers maken gebruik van een bloksignaal (goedkope oplossing eigenlijk) in plaats van een mooie sinus. In de toekomst gaan we dat misschien nog veranderen, nu nog niet.
Ik heb wel een filmpje van de eerstvolgende promo activiteit. We hadden dat jaar voor het eerst de Quiznight XL in Eindhoven gedaan als hoofdsponsor:

En toen we een rideshare programma kregen heb ik dat natuurlijk ook gebruikt om het ding weer eens buiten te laten komen:
1592048352136.png

En daarna hebben we nog een keer een pizza en bier avondje gehad met de heren van het solar team van de TU/e, mooi moment om eens aanpakken te vergelijken (spieken hoe hun het doen):
1592048445139.png
 
Laatst bewerkt:

Hellracer

Pas op! Schwenkt uit!
15 apr 2004
22.759
29.548
"Op Stand"
Mooi project! Geeft goed aan dat het allemaal niet zo eenvoudig en gemakkelijk is als iedereen altijd denkt.
Ik heb zelf ook jaren in de E-motive gewerkt en de complexiteit om een goed functionerend systeem te krijgen dat beheerst te bedienen is vraagt om een goede relatie tussen hard en software.
 

Clank

MF veter aan
25 okt 2016
7.119
5.366
Helmond
Mooi project! Geeft goed aan dat het allemaal niet zo eenvoudig en gemakkelijk is als iedereen altijd denkt.
Ik heb zelf ook jaren in de E-motive gewerkt en de complexiteit om een goed functionerend systeem te krijgen dat beheerst te bedienen is vraagt om een goede relatie tussen hard en software.
Ja, precies. We hebben hierdoor ook echt wel geleerd dat je zo'n soort project eigenlijk 2x moet doen. 1x om alles uit te zoeken en de 2e keer goed. Dat zal in de komende posts ook wel duidelijk worden.
 

Clank

MF veter aan
25 okt 2016
7.119
5.366
Helmond
Rijden zonder laden gaat prima, maar het moet niet al te gortig worden. Vandaar dat hierna de focus ging naar het laden van de batterijen.

In eerste instantie maar een provosorische opstelling gemaakt, deels buiten het voertuig, deels in het voertuig:
1592049012517.png
Laptop eraan om in de gaten te houden wat het batterij management systeem doet en multimeter aan de accu's om dat te verifieren. Alles lijkt goed te werken en warempel:
1592049057791.png
We kunnen laden.
 

Hellracer

Pas op! Schwenkt uit!
15 apr 2004
22.759
29.548
"Op Stand"
Wat is de reden dat jullie voor een 100volt systeem gekozen hebben?
Is er niet veel meer keuze in motoren en controllers als je voor 72 of 210 kiest?
 

Clank

MF veter aan
25 okt 2016
7.119
5.366
Helmond
Het gesleep met gehuurde aanhangers waren we ondertussen wel redelijk beu, dus na veel zeuren bij de baas toch maar overstag gekomen om een aanhanger aan te schaffen:
1592049170710.png
Ding mag 1200kg op, maar de Piaggio blijft daar zéér ruim onder. Ook met alle accu's. Afhankelijk van de auto mogen dus ook veel mensen hiermee rijden met gewoon B rijbewijs. Dat maakt het vervoer nog makkelijker. Hij heeft aan beide kanten nog iets van 5 cm over en er zitten pootjes onder. Ideaal dus om hem overal mee naartoe te slepen.

1592049236534.png
 

Clank

MF veter aan
25 okt 2016
7.119
5.366
Helmond
Wat is de reden dat jullie voor een 100volt systeem gekozen hebben?
Is er niet veel meer keuze in motoren en controllers als je voor 72 of 210 kiest?
Dit is niet een van de keuzes waar ik heel duidelijk bij betrokken ben geweest. Dat is helemaal op het begin nog geweest, voordat ik er wat meer "mijn project" (ik ben nu min of meer de teamleider) van had gemaakt, maar het komt neer op:
  • Minder spanning zorgt ervoor dat veel te dikke kabels hebt en dat werkt niet fijn.
  • Meer spanning zorgt ervoor dat je met je componenten vaak nog specialer spul nodig hebt, waardoor het een stuk duurder wordt.
 

Clank

MF veter aan
25 okt 2016
7.119
5.366
Helmond
Een van de volgende dingen waar ik aan ben gaan trekken om het door te krijgen waren de achterremmen. We hebben tot nog toe steeds het voorremmetje gebruikt, maar zo'n klein trommeltje doet eigenlijk niet veel.
Na een lange zoektocht (dunne schijven en handrem komt blijkbaar niet vaak voor) deze klauw gevonden:
1592049525986.png

En door een collega in Siemens NX een ontwerp laten maken voor de hele asverbinding:
1592049571953.png

En warempel, na een lange tijd past het:
1592049593560.png

De volgende stap met de remmen is de hydraulische leidingen uitzoeken en bestellen. Die bestelling ligt nu ter goedkeur voor budget, dus dat zou binnenkort binnen moeten komen.
 

Clank

MF veter aan
25 okt 2016
7.119
5.366
Helmond
Tussendoor is een wat kleiner projectje gekomen:
We hadden initieel de gedachte de motorcontrollers in de accubak erbij te doen, en de andere controllers ergens anders wegstoppen, zodat we de laadbak achterop kunnen blijven gebruiken. Dat idee bleek niet handig. We hebben dus besloten om er een dubbele bodem in te leggen, zodat we de laadbak nog deels kunnen gebruiken, maar ook zodat we genoeg ruimte hebben voor alle controllers (en dat worden er VEEL haha). Eerste stap dus: beugels om de 2e vloer op te hangen:
1592049754843.png
Deze hebben we 6 stuks die aan de zijkant in het voertuig hangen. Daarop komt binnenkort een houten plaat om alles af te schermen.

Daaronder komen aluminium profielen waar we alles aan vast kunnen maken, en dan op zo'n manier dat we het allemaal nog eens kunnen verplaatsen:
1592049828977.png
 

Clank

MF veter aan
25 okt 2016
7.119
5.366
Helmond
De oplettende kijker is het opgevallen dat er een enorm gat in het voertuig zit. Hier zitten normaal gesproken de batterijen. Die hebben we eruit gehaald om de ruimte opnieuw in te meten en met een nieuw design van de accubak te komen. Na 2 jaar hebben we hele andere inzichten gekregen en die zijn we nu aan het verwerken in een CAD tekening:
1592049927531.png
Uiteindelijk komen hier de accu's in speciale beugels, zodat we de bak en de accu's los van elkaar erin kunnen zetten. Ook komt hier alles in om te zorgen dat we veilig kunnen werken aan het voertuig. Dus:
  • Het batterij management systeem
  • Het relais voor de aandrijflijn
  • Het relais voor de laadfunctionaliteit
Het hele spul wordt dan met connectoren naar buiten geleid. Het idee is het dan om het zo te maken, dat als we die connectoren los trekken alle relais van het systeem af zijn, en dat we dus altijd een veilig werksituatie hebben.
 

Michielo1976

MF veteraan
Donateur
21 mei 2016
8.767
12.717
Oss
Het gesleep met gehuurde aanhangers waren we ondertussen wel redelijk beu, dus na veel zeuren bij de baas toch maar overstag gekomen om een aanhanger aan te schaffen:
Bekijk bijlage 1511918
Ding mag 1200kg op, maar de Piaggio blijft daar zéér ruim onder. Ook met alle accu's. Afhankelijk van de auto mogen dus ook veel mensen hiermee rijden met gewoon B rijbewijs. Dat maakt het vervoer nog makkelijker. Hij heeft aan beide kanten nog iets van 5 cm over en er zitten pootjes onder. Ideaal dus om hem overal mee naartoe te slepen.

Bekijk bijlage 1511919

Een enkelasser rijdt wel behoorlijk minder fijn dan een tandemasser hoor. Vooral met een wat hoge vracht erop zal hij aardig wippen op de trekhaak. Niet dat daar nu nog wat aan te doen is, maar wellicht voor een volgend project.
 

Clank

MF veter aan
25 okt 2016
7.119
5.366
Helmond
Een enkelasser rijdt wel behoorlijk minder fijn dan een tandemasser hoor. Vooral met een wat hoge vracht erop zal hij aardig wippen op de trekhaak. Niet dat daar nu nog wat aan te doen is, maar wellicht voor een volgend project.
Ja, ben ik het geheel mee eens, maar een tandemasser wordt meteen weer een heel stuk duurder, groter en zwaarder. We moeten ook vooral in de regio eindhoven zijn dus voor dit is het volgens mij een prima keus.
 

Clank

MF veter aan
25 okt 2016
7.119
5.366
Helmond
Om overigens aan het hele project nog een leuke draai te geven: Het oude instrument cluster lijkt zo uit de jaren 70 te komen. Dat kan dus niet. Ik begeleid op dit moment een afstudeerder die bezig is om een instrument cluster te maken volgens de nieuwe stijl. Dit zijn het soort projecten wat we op het werk ook wel eens voor concept auto's hebben gemaakt:
1592050375005.png

Het is een 10 inch touch screen geworden waar we in elk geval de snelheid, knipperlichten en de status van de batterij kunnen laten zien. Het deel rechts is nu zo gemaakt dat we via een XML file waarschuwingslampjes kunnen toevoegen. Op basis van de prioriteit wordt dan bepaald waar ze precies komen te staan (Remmen is bijvoorbeeld belangrijker dan lampen). En omdat er in de ISO 7000 nogal obscure lampjes gedefinieerd zijn willen we ook wat tekst hebben. Als je op een van de lampjes tikt, krijg je bovenin het scherm een uitleg wat het precies betekend.

De afstudeerder is bijna klaar en die gaat een ruime voldoende tegemoet. Maandag gaat op het werk de 3d printer aan om een frame te printen zodat hij in het originele dashboard terug kan.

Het hele systeem werkt op basis van een mini PC waar linux op draait. Aanpassen van configuratie etc. kunnen we dus gewoon doen door een muis en toetsenbord in de auto te steken.
 

Rob Troost

MF veteraan
Donateur
12 jan 2002
5.109
662
ergens in Dld
Ik rij al jaren met een aanhanger met enkele as om de elektroracer te vervoeren (800kg), als de aanhanger wipt op de trekhaak staat de last te ver naar achter.
 

Clank

MF veter aan
25 okt 2016
7.119
5.366
Helmond
Als laatste voor vandaag:
We gebruiken op het werk vaak het Kibes platform van Continental. Dat is eigenlijk een range van ECU's die te programmeren zijn en vaak binnen de bus en truckwereld gebruikt worden om bijvoorbeeld lampen aan te sturen, maar ook voor de communicatie naar motormanagementsystemen toe.

Ik heb alleen zelf te weinig ervaring met dit soort systemen (naar mijn mening) en wil een keer een project hier mee doen. Daarnaast komt Continental nu uit met de ZR5 (nieuwe generatie controllers) en veel klanten van ons zijn op zoek naar ervaringsdeskundigen hiermee.
1592050904703.png
Ik ga dus komende week beginnen aan de software voor deze controllers. Het idee is om dat in te bouwen in de Piaggio zodat we daarmee bijvoorbeeld de enable's naar de relais en de motoren kunnen doen, maar ook de lampen mee aan kunnen sturen. Daarnaast zorgt dit systeem ervoor dat we alle informatie die we nog niet op de CAN bus hadden staan er alsnog op komt.

Omdat dit een multiplex systeem is, kunnen we in de toekomst ook controllers bij zetten zodat we flink wat extra IO kunnen gebruiken door heel het voertuig heen.
 

Clank

MF veter aan
25 okt 2016
7.119
5.366
Helmond
Ik rij al jaren met een aanhanger met enkele as om de elektroracer te vervoeren (800kg), als de aanhanger wipt op de trekhaak staat de last te ver naar achter.
De aanhanger rijdt verder ook gewoon prima zo hoor. Beter dan sommige huurbakken en het blijft lekker handelbaar met een enkele as.
 

Dutch

MF veteraan
5 mrt 2003
8.583
914
Boxmeer
Een enkelasser rijdt wel behoorlijk minder fijn dan een tandemasser hoor. Vooral met een wat hoge vracht erop zal hij aardig wippen op de trekhaak. Niet dat daar nu nog wat aan te doen is, maar wellicht voor een volgend project.
Wat @Rob Troost zegt, zorg ALTIJD voor voldoende druk op je trekhakk. Als de aanhanger de auto uit de vering trekt ga je aan het slingeren. Niet "er is kans dat je gaat slingeren", niet "beetje slingeren". Afhankelijk van hoe hard de aanhanger opwipt gaat het heel snel en met flink geweld. De aanhanger staat naast je (letterlijk!) voor je het in de gaten hebt! Het is niet helemaal toevallig dat er best veel ongelukken met aanhangers gebeuren.

Teveel kogeldruk ziet er niet uit met een auto diep in de achterveren en koplampen als zoeklichten, maar is minder gevaarlijk dan te weinig kogeldruk!


On topic: leuk project :t
 
  • Leuk
Waarderingen: Azgi

Clank

MF veter aan
25 okt 2016
7.119
5.366
Helmond
waar laat je trouwens de 3e oprijplaat?:)
3e oprijplaat was juist een van de issue's met de huurbakken. Die hadden er maar 2. 8)7 De enige oplossing is er achteruit op rijden en dan met 2 man de voorkant van de Piaggio optillen, zodat de 3e de rijplaat eronder kan schuiven. Dat is het voordeel van een voertuig wat geen drol weegt.
We hebben er 2 in de aanhanger zelf, de derde er los naast. Eentje van aluminium die je kunt opvouwen. Die gaat dus altijd in het trekkende voertuig mee.


Ik zat er wel nog aan te denken om ooit een aansluiting te maken, zodat we de aanhanger op de CAN bus van de Piaggio kunnen aansluiten. Dan kun je de knipperlichten enzo ook mee laten werken als hij op de aanhanger staat. Lijkt me een leuke gimmick.
 
Bovenaan Onderaan