Umbau von Elektrofahrzeugen - Electric vehicle conversion
In der Automobiltechnik ist die Umwandlung von Elektrofahrzeugen (EV) der Austausch des Verbrennungsmotors eines Autos und der angeschlossenen Komponenten durch einen Elektromotor und Batterien, um ein vollelektrisches Fahrzeug zu schaffen.
Es gibt zwei Hauptziele für die Umrüstung eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor auf den Betrieb als batterieelektrisches Fahrzeug. Die erste besteht darin, die Emissionen von Fahrzeugen zu reduzieren, die bereits auf der Straße sind, da Elektrofahrzeuge selbst keine Emissionen produzieren.
Der zweite ist die Reduzierung der enormen Abfallmengen, die am Ende des Lebenszyklus von Autos entstehen – da ältere Autos oder solche, die nach einem Verkehrsunfall abgeschrieben werden, in der Regel verschrottet werden. Dies erzeugt eine beträchtliche Menge an Metall-, Kunststoff- und Textilabfällen und verbraucht viel Energie, um ausrangierte Teile in nützliche Materialien zu recyceln.
Der Preis ist ein weiterer wichtiger Katalysator für den wachsenden Markt für die Umrüstung von Elektroautos. Die Kosten für Batterien und Motoren von Elektroautos sind in den letzten Jahren gesunken, und die Kosten für die Umrüstung liegen inzwischen deutlich unter den Anschaffungskosten für ein neues Elektroauto.
| Fahrzeugtyp | Kraftstoffverbrauch |
|---|---|
| All-Benzin-Fahrzeug | Die meiste Verwendung von Erdöl |
| Normales Hybrid- Elektrofahrzeug |
Weniger Verbrauch von Erdöl, aber nicht anschließbar |
| Plug-in-Hybridfahrzeug | Weniger Erdölverbrauch, Reststromverbrauch |
|
Vollelektrisches Fahrzeug (BEV, AEV) |
Verwendet ausschließlich Strom |
Elemente einer Konvertierung
- Fast jedes Fahrzeug kann auf Elektro umgerüstet werden. Viele Leute bevorzugen ein leichtes und aerodynamisches Fahrzeug, um die zurückgelegte Strecke pro Batterieladung zu maximieren. Auch für Batterien muss ausreichend Platz und Ladekapazität vorhanden sein.
- Wenn Sie ein Fahrzeug zum Umbau erwerben, wählen Sie ein Auto mit einer unbeschädigten Karosserie (es sei denn, es werden auch die Karosseriearbeiten durchgeführt).
- Der Akkupack , der eine Quelle für elektrische Energie bereitstellt. Die am häufigsten verfügbaren und erschwinglichen Batterien sind Blei-Säure- Flutbatterien. Als nächstes kommen die AGM (Absorptionsglasmatte) versiegelten wartungsfreien Batterien, etwas leistungsstärker und teurer. Dann gibt es die exotischeren Akkus wie Ni-MH und Li-Ion ; schwieriger zu finden, aber leicht und langlebiger, wartungsfrei und viel teurer. Die neuen Lithium-Batterien sind für Elektrofahrzeuge in naher Zukunft vielversprechend.
- Das Ladegerät, das die Batterien mit Energie versorgt (das im Fahrzeug oder an einer speziellen Ladestation an einem festen Ort montiert werden kann)
- Der Leistungsregler , der den Energiefluss zwischen Batterie und Elektromotor (en) regelt , wird von einer elektronischen Drosselklappe gesteuert .
- Ein oder mehrere Elektromotoren und deren mechanische Befestigung am Antriebsstrang
- Stromleiter zum Verbinden von Batterie, Controller und Motor(en)
- Zubehör zum Antrieb von Zusatzgeräten wie Bremskraftverstärker und Heizung
- Steuerschaltkreise und -geräte, um die Steuerung und Verriegelung der verschiedenen Komponenten zu ermöglichen
- Spezifische Instrumentierung für den Betrieb und die Wartung des Umbaus
Elektroauto-Umrüstungsindustrie
In nur wenigen Jahren hat sich der Umbau von Elektroautos von einer ausschließlich von Bastlern und Enthusiasten durchgeführten zu einer schnell wachsenden Branche entwickelt.
Angeregt durch die Klimakrise, beheben die Umrüstungen von Elektrofahrzeugen den Mangel an Verfügbarkeit neuer Elektrofahrzeuge und bieten auch eine erschwinglichere Route für viele, da neue Elektrofahrzeuge nach wie vor teurer sind als ihre Pendants mit Verbrennungsmotor. Dies hat auch dazu geführt, dass sich die EV-Umrüstungsbranche davon entfernt hat, nur klassische und High-End-Autos umzurüsten.
Ab Anfang 2021 ist es nun möglich, ein Benzin-, Diesel- oder Hybridfahrzeug für rund 6.000 £ (8.300 $) in ein batterieelektrisches Auto umzurüsten.
Die Branche hat eng mit Regulierungsbehörden in einer Reihe von Ländern zusammengearbeitet, um Sicherheitsprotokolle zu erstellen und sicherzustellen, dass die jährlichen Fahrzeuginspektionstests bei Elektroumrüstungen genauso durchgeführt werden wie bei jedem anderen Elektrofahrzeug.
Das größte Hindernis für den weit verbreiteten Erfolg der EV-Umrüstungsbranche ist die Verfügbarkeit von Batterien und Motoren, da die Fahrzeughersteller ihre Technologie für diesen Zweck nicht verkaufen möchten. Neben der Elektrofahrzeug-Umrüstungsbranche ist jedoch eine Open-Source-Community gewachsen, die es Batterien und Motoren verschiedener Hersteller ermöglicht, gemeinsam zu arbeiten, um Kosten zu senken und Verfügbarkeitsprobleme zu überwinden.
Um den wachsenden Bedarf an ausgebildeten Mechanikern zu decken, die die Umrüstung von Elektrofahrzeugen durchführen können, haben Organisationen wie New Electric Ireland Schulungsprogramme entwickelt, um Mechaniker und Bastler in der Durchführung von Umrüstungen auszubilden.
Bastler Umbauten
Bastler bauen oft ihre eigenen Elektrofahrzeuge, indem sie vorhandene Serienautos so umrüsten, dass sie ausschließlich mit Strom betrieben werden. Es gibt eine Heimindustrie , die den Umbau und den Bau von BEVs durch Bastler unterstützt. Universitäten wie die University of California in Irvine bauen sogar ihre eigenen maßgeschneiderten Elektro- oder Hybrid-Elektroautos von Grund auf.
Batterie-Elektrofahrzeuge mit kurzer Reichweite können dem Bastler Komfort, Nützlichkeit und Schnelligkeit bieten, wobei nur die Reichweite geopfert wird. Elektrofahrzeuge mit kurzer Reichweite können mit Hochleistungs-Blei-Säure-Batterien gebaut werden, die etwa die Hälfte der Masse verbrauchen, die für eine Reichweite von 100 bis 130 km (60 bis 80 Meilen) benötigt wird. Das Ergebnis ist ein Fahrzeug mit einer Reichweite von ca. 50 km (30 Meilen), das bei entsprechender Gewichtsverteilung (40/60 vorne nach hinten) ohne Servolenkung auskommt und im unteren Bereich seines Betriebsbereichs eine außergewöhnliche Beschleunigung bietet , und ist autobahntauglich und legal. Ihre Elektrofahrzeuge sind jedoch aufgrund der höheren Kosten für diese leistungsstärkeren Batterien teuer. Durch den Einbau eines Schaltgetriebes können Kurzstrecken-EVs sowohl eine bessere Leistung als auch eine höhere Effizienz erzielen als die von großen Herstellern entwickelten Single-Speed-EVs. Im Gegensatz zu den umgebauten Golfwagen, die für Elektrofahrzeuge in der Nachbarschaft verwendet werden, können Elektrofahrzeuge mit kurzer Reichweite auf typischen Vorortstraßen betrieben werden (wo 60–80 km/h, Geschwindigkeitsbegrenzungen von 35–50 mph typisch sind) und können mit dem typischen Verkehr auf solchen Straßen mithalten und die kurzen "Slow-Lane"-Ein-und-Aus-Segmente von Autobahnen, die in Vorortgebieten üblich sind.
Angesichts der chronischen Treibstoffknappheit im Gazastreifen erfand der palästinensische Elektroingenieur Waseem Othman al-Khozendar 2008 eine Möglichkeit, sein Auto auf 32 Elektrobatterien umzurüsten. Laut al-Khozendar können die Batterien mit Strom im Wert von 2 US-Dollar aufgeladen werden , um 180-240 km (110-150 mi) zu fahren. Nach sieben Stunden Ladezeit soll das Auto auch bis zu einer Geschwindigkeit von 100 km/h (60 mph) fahren können.
Im Jahr 2008 begannen mehrere chinesische Hersteller mit der Vermarktung von Lithiumeisenphosphat ( LiFePO
4) Batterien direkt an Bastler und Fahrzeugumbauwerkstätten. Diese Batterien boten ein viel besseres Leistungsgewicht, so dass Fahrzeugumbauten typischerweise 120-240 km (75-150 mi) pro Ladung erreichen konnten. Bis Mitte 2009 sanken die Preise allmählich auf etwa 350 US-Dollar pro kWh. Als LiFePO
4Zellen haben eine Lebensdauer von 3.000 Zyklen, verglichen mit typischen Blei-Säure-Batterien von 300 Zyklen, die Lebenserwartung von LiFePO
4Zellen beträgt etwa 10 Jahre. LiFePO
4 Zellen erfordern teurere Batteriemanagement- und Ladesysteme als Blei-Säure-Batterien.
Solarenergie
Solarzellen an Bord können verwendet werden, um ein Elektrofahrzeug anzutreiben. Die geringe Leistung, die von auf einem Fahrzeug montierten Solarzellen erzeugt wird, erfordert, dass die anderen Komponenten des Systems speziell sein müssen, um dies auszugleichen.
Umwandlungsprozess
Der Umbauprozess beginnt mit der Auswahl eines Spenderautos, das mit Benzin, Diesel oder Hybrid angetrieben werden kann. Motor, Kraftstofftank und Getriebe werden dann ausgebaut und durch einen Elektromotor, Batterien und einen Wechselrichter ersetzt.
Wenn das Spenderfahrzeug ein Hybrid ist, kann auch die Antriebswelle beibehalten werden, da sie bereits für den Betrieb mit Elektroautobatterien und Stromversorgungssystemen ausgelegt ist. Es ist üblich, dass die Batterien, die beim Umbau von Elektroautos verwendet werden, aus neuen Elektrofahrzeugen, die in einen Verkehrsunfall verwickelt waren, recycelt werden. In Europa muss das Leergewicht des Spenderfahrzeugs nach der Umrüstung beibehalten werden.
Nachdem das Fahrzeug umgebaut wurde, muss es von einem Fahrzeugsicherheitsingenieur bewertet werden, bevor es auf der Straße verwendet werden kann.
In einigen Ländern kann der Benutzer ein umgebautes Fahrzeug eines beliebigen Modells in den Autohäusern der Autohersteller kaufen, indem er nur die Kosten für Batterien und Motor ohne Installationskosten bezahlt (dies wird als Vorumbau oder vorheriger Umbau bezeichnet).
Industrie
Gewachsen sind Umwandlung Auto Das Elektrofahrzeug Umwandlung Industrie hat Garagen , Aftermarket - Kits und Fahrzeugkomponenten. Einige Unternehmen konzentrieren sich speziell auf bestimmte Oldtimer (zB VW Käfer , Rolls-Royce, Jaguar, Citroën H Van usw.)
Fahrzeugtypen
Elektrofahrrad
Ein Elektrofahrrad ist ein herkömmliches Fahrrad, das mit einem Elektromotor ausgestattet ist. Meistens werden Elektrofahrräder oder E-Bikes mit wiederaufladbaren Batterien betrieben, einige experimentelle Elektrofahrräder werden jedoch direkt mit Solarzellen, Brennstoffzellen, Gasgeneratoren oder anderen alternativen Energiequellen betrieben oder laden ihre Batterien auf. Die Verwendung eines Bordgenerators kann sich auf die gesetzliche Definition eines Elektrofahrrads auswirken. Einige Arten von Elektrofahrrädern können beim Bremsen eine geringe Energiemenge zurückgewinnen und die Batterien beim Bremsen oder Bergabfahren wieder aufladen (regeneratives Bremsen).
Einige Elektrofahrräder verfügen über Funktionen, bei denen der Motor das Fahrrad selbst bewegen kann (sofortiger Start), wenn der Fahrer nicht mit einem Knopf oder Gasregler in die Pedale tritt, während andere vom Fahrer verlangen, dass er ständig in die Pedale tritt (Pedalunterstützung). Dieser letztere Typ kann in einigen Rechtsordnungen die Verwendung des Fahrzeugs auf Fahrradwegen erlauben, die ansonsten motorisierte Fahrzeuge jeglicher Art verbieten (siehe motorisiertes Fahrrad ).
Für den Antrieb von Elektrofahrrädern stehen viele Batterietechnologien zur Verfügung. Die gebräuchlichste und kostengünstigste Batterietechnologie ist versiegelte Bleisäure , aber LiFePO 4 wird schnell zur Batterie der Wahl für das E-Bike.
Das Umrüsten eines Fahrrads auf ein Elektrofahrrad mit einem Umrüstsatz ist eine einfache und kostengünstige Lösung für die meisten Menschen, die mehr über die Umrüstung von Elektrofahrzeugen erfahren möchten.
Elektroroller
Custom Dragbike
Solarkreuzer
Registrierung von umgebauten und neu gebauten Fahrzeugen
Vereinigte Staaten
Die Einfachheit der Registrierung variiert je nach Bundesland. Einige Staaten verlangen Sicherheitsinspektionen, normalerweise um die Karosserieintegrität in Bereichen zu gewährleisten, die starker Korrosion durch Winterstraßen-Enteisungsmittel ausgesetzt sind. Für die allgemeine Zulassung sollten in jedem Fall alle funktionalen Sicherheitseinrichtungen in Betrieb sein – Blinker, Bremslicht, Scheinwerfer, Hupe usw. Die Windschutzscheibe sollte keine Laufrisse aufweisen (kleine Steinschläge und "Sterne" können akzeptabel sein, wenn sie nicht im Fahrersitz sind Hauptblickrichtung). Wenn das Fahrzeug aus einem Bergungsfahrzeug (einem Fahrzeug mit verfallener Zulassung) rekonstruiert wurde, kann die Inspektion strenger sein, um die Konformität und die Legitimität der Quellen der Bergungskomponenten durch Vorlage ordnungsgemäßer Kaufbelege sicherzustellen.
Die Registrierungsverfahren variieren von Staat zu Staat und sind in Staaten mit strengen Emissionsvorschriften in der Regel schwieriger.
Auf der anderen Seite ermöglicht eine Änderung der Registrierung eine Umwandlung, um sich für Steueranreize zu qualifizieren, die in einigen Staaten wie Oregon entweder für das Fahrzeug, das Ladesystem oder beides verfügbar sind.
Registrierung und Besteuerung der Umwandlung in Kalifornien (USA)
Der US-Bundesstaat Kalifornien sieht Vorschriften zur Überprüfung von Umbauten von Elektrofahrzeugen vor. Elektrofahrzeuge sind von der Abgasuntersuchung ausgenommen. Ein Fahrzeug kann entweder ein im Wesentlichen neu gebautes Fahrzeug oder ein Umbau eines bestehenden Fahrzeugs sein.
Spanien
In Spanien wird die Umwandlung (Transformation genannt) durch das Real Decreto 866/2010, de 2 de julio, por el que se regula la tramitación de las reformas de vehículos geregelt .
Siehe auch
- Aftermarket (Automobil)
- CalCars
- Umbau zum Schlafwagen
- Elektroauto
- Motortausch
- Grünes Tuning
- Bausatzauto
- Maker-Kultur
- Plug-in-Hybrid (PHEV)
- Fahrzeugsegelflugzeug