DIY Electric Car Forums banner

Różnice w wymiarach między modułami akumulatorów 24 kWh i 62 kWh Nissan Leaf

23K views 19 replies 8 participants last post by  pjotri  
#1 ·
Konwertujemy samochód wyścigowy 4x4 do napędu elektrycznego, użyliśmy Nissana Leaf z 2015 roku jako dawcy. Używamy więc tego silnika i sprawiamy, że moduły z tego akumulatora działają, ale potrzebujemy większej pojemności. Kupujemy więc pakiet 62 kWh.

Moje pytanie brzmi, czy wymiary poszczególnych modułów pakietu 62 kWh mają podobne wymiary do wersji 24 kWh. Ponadto, jeśli ktoś ma jakieś informacje na temat tego, jak to podłączyć, jestem do dyspozycji. Jesteśmy w Bay Area i potrzebujemy wszelkiej pomocy, jaką możemy uzyskać.
 
#4 ·
Moduły używane w akumulatorach Leaf 24 kWh, 30 kWh i 40 kWh są identycznie skonfigurowane (48 modułów w szeregu, moduły 2S2P, czyli łącznie 96S2P, fizycznie ułożone w tych samych orientacjach i lokalizacjach). Moduły używane w akumulatorze Leaf 62 kWh są zupełnie inne, z 16 modułami o trzech różnych długościach stosu dla łącznie 96S3P. Kształt zewnętrznej obudowy akumulatora jest zasadniczo taki sam, ale głębszy dla akumulatora 62 kWh (więc zwisa niżej pod samochodem), ale wszystko w środku jest rozmieszczone i zbudowane zupełnie inaczej.

Jeśli używasz kompletnego akumulatora w jego obudowie, akumulator 62 kWh może zastąpić dowolny z pozostałych akumulatorów, jeśli masz trochę dodatkowej wysokości. Jeśli używasz modułów z tych akumulatorów, nie ma żadnego podobieństwa i zaczynasz od nowa w projektowaniu akumulatora.

Przydatny link (w tym zdjęcia zarówno starych, jak i nowych akumulatorów):
 
#5 ·
Wygląda na to, że moduły 62 kWh bardzo podejrzanie wyglądają na taką samą konfigurację otworów na śruby. Będziesz musiał znaleźć pomiar, aby się upewnić... Moduł 24 kWh ma górne otwory oddalone od siebie o 190 mm, dolne otwory oddalone od siebie o 160 mm, a górne i dolne otwory są oddalone od siebie o 275 mm (to był tylko szybki pomiar taśmą).

To powiedziawszy, punkty połączeń są zupełnie inne. Nie jestem pewien, czy można zbudować obudowę, która działałaby dla obu, ale nie wiem. Wydaje się, że moduły 62 kWh nie mogą być układane jeden na drugim, chyba że zostaną zdemontowane do poziomu ogniw.
 
#6 ·
Moduły 62 kWh wyglądają bardzo podejrzanie, jakby miały taką samą konfigurację otworów na śruby. Będziesz musiał znaleźć pomiar, aby się upewnić... Moduł 24 kWh ma górne otwory oddalone od siebie o 190 mm, dolne otwory oddalone od siebie o 160 mm, a górne i dolne otwory są oddalone od siebie o 275 mm (to był tylko szybki pomiar taśmą)
Być może, ale podczas gdy oryginalne moduły były w 6 stosach pionowych i jednym stosie poziomym, nowe są w 16 stosach pionowych, więc chociaż rozstaw otworów od przodu do tyłu w stosie pionowym (prawdopodobnie wymiary 160 mm i 190 mm, chociaż byłyby to "przód" i "tył" zamiast "góra" i "dół" w stosie poziomym, jak jest zorientowany pod tylnym siedzeniem Leafa) mógłby rozsądnie pasować, rozstaw od boku do boku w stosie pionowym (wymiar 275 mm) wydaje się mało prawdopodobny.

Czy o to ci chodzi z tymi wymiarami?
120992


Wygląda na to, że moduły 62 kWh nie mogą być układane jeden na drugim, chyba że zostaną zdemontowane do poziomu ogniwa.
Zgadzam się; są one jak większość modułów ogniw workowych - można je układać w stosy o dowolnej długości, jeśli zmodyfikuje się spawane połączenia ogniwo-do-ogniwa i połączenia końcowe ogniwo-do-modułu, ale umieszczenie jednego stosu na drugim wymagałoby ciekawej konstrukcji między modułami.
 
#9 ·
Świetna dyskusja

Tremelune, zgadzam się, że otwory na śruby wyglądają podejrzanie tak samo, bez wątpienia przynajmniej podobnie. Jest dość oczywiste, że mają ten sam ogólny projekt, w którym śruby przechodzą na wylot. Jeśli tak jest, powinno to działać w moim obecnym projekcie pakietu, o ile mają szerokość około 10 cali lub mniej.

olegil Całkowicie zgadzam się z twoimi przypuszczeniami dotyczącymi konfiguracji komórek. Moim głównym zmartwieniem jest również sposób, w jaki komórki są konkretnie przymocowane. W materiałach marketingowych wspomina się o spawaniu laserowym, co wskazuje na to, że cokolwiek znajduje się za tym czarnym plastikiem, może nie być łatwe do połączenia ze wspólnym BMS, więc mógłbym używać starszych i nowych modeli w tym samym samochodzie. Ale jeśli w jakiś sposób uda mi się uzyskać połączenia z każdą z 96 komórek, powinno być dobrze.

Próbuję kupić 62 kWh, mam nadzieję, że wkrótce będzie w drodze do mnie. Podzielę się tym, co znajdę podczas demontażu.

Oto, co mam do tej pory, wciąż się rozwija. Mam nadzieję, że komórki o dużej pojemności zmieszczą się w zbudowanych przeze mnie stojakach, a przynajmniej będę mógł zbudować nowy stojak, który będzie współpracował z szynami, które mam, abym mógł zachować wszystko wymienne między pakietami o dużej i małej pojemności.
 
#11 ·
... Zgadzam się, że otwory na śruby wyglądają podejrzanie tak samo, bez wątpienia przynajmniej podobnie. Jest dość oczywiste, że mają ten sam ogólny projekt, w którym śruby przechodzą na wylot. Jeśli tak jest, powinno to działać w moim obecnym projekcie pakietu, o ile mają mniej niż 10 cali szerokości.
Stare moduły są w czterech stosach po każdej stronie, krótka strona modułu przód-tył w samochodzie, plus stos poziomy z długą stroną modułu przód-tył w samochodzie. Nowe moduły są w czterech rzędach stosów, z długą stroną modułu przód-tył w samochodzie. Zatem cztery razy nowa długa strona w przybliżeniu równa się czterem razy starej krótkiej stronie plus jedna długa strona.

Stare moduły mają wymiary 303 mm na 223 mm, więc suma modułów od przodu do tyłu wynosi 4 x 223 + 303 = 1195 mm. Ponieważ nowe moduły są w tym przypadku nieco bardziej upakowane, oznacza to, że nowe moduły mają co najmniej 1195 / 4 = 299 mm długości... mogą mieć taką samą długość jak stare moduły.

Ale twoje obawy nie dotyczą tego wymiaru, ale krótszego boku ogniwa i wynikającej z tego szerokości modułu. Cztery moduły ledwo mieszczą się w wewnętrznej szerokości obudowy akumulatora, więc o ile ta wewnętrzna szerokość jest mniejsza niż 40 cali, moduły będą miały mniej niż 10 cali szerokości. Szerokość starych modułów jest nieistotna, ale wynosi 223 mm, czyli 8,8 cala.

Zamiast rekonfigurować moduły, biorąc pod uwagę konstrukcję stojaka, wydawałoby mi się bardziej sensowne użycie nowych modułów osobno, z minimalnymi odstępami między nimi w stojaku. Aby cały pakiet 62 kWh się zmieścił, każdy z czterech stojaków musiałby pomieścić jeden moduł 7S3P, dwa moduły 4S3P i jeden moduł 9S3P... tak jak jeden z czterech rzędów przód-tył oryginalnego pakietu Leaf, ale z modułami obróconymi na boki.
 
#12 ·
Konwertujemy samochód wyścigowy 4x4 offroad na napęd elektryczny, użyliśmy Nissana Leaf z 2015 roku jako dawcy. Używamy więc tego silnika i sprawiamy, że moduły z tego akumulatora działają, ale potrzebujemy większej pojemności. Kupujemy więc pakiet 62 kWh.
Zamierzam zadać pytanie dotyczące twojego początkowego problemu, które może być drażliwe, więc nie wahaj się nie odpowiadać, jeśli nie chcesz odpowiadać haha.

Patrząc na zdjęcia, które zamieściłeś, wydawało się, że początkowo czułeś się komfortowo, używając akumulatora 30 kWh z Leafa z 2015 roku bez żadnego planu zwiększenia pojemności, posuwając się nawet do budowy ram, które miały pomieścić tylko te moduły i nic więcej.

Dopiero w tym momencie zdałeś sobie sprawę, że to nie wystarczy i musisz zmienić/dodać moduły 62 kWh. Więc teraz stajesz przed problemem, jak zarządzać wymiarami i czy musisz zbudować nową ramę itp.

Moje pytanie brzmi: co spowodowało zmianę tej decyzji? Czy było to początkowe założenie dotyczące twojego użytkowania, o którym myślałeś, że nie będziesz potrzebować tak dużej pojemności, ale w końcu zdałeś sobie sprawę, że jest inaczej? A może było to początkowe ograniczenie przestrzeni, które jest teraz nieco większe, więc możesz sobie pozwolić na wciśnięcie większej liczby modułów? albo...?

Mam nadzieję, że twoja odpowiedź pomoże innym członkom uniknąć takiego scenariusza w przyszłości, w którym będą musieli przebudowywać swoje pakiety w połowie konwersji.
 
#13 ·
ishiwgao Świetne pytanie, oczywiście bez urazy, to otwarta dyskusja, w której poruszane są wszelkie istotne kwestie.

Bardzo lubię rock crawling. To super zabawa. Bardzo techniczna jazda, która jest powolna, więc w większości przypadków istnieje niskie ryzyko obrażeń, a jednocześnie adrenalina jest na wysokim poziomie. Miałem 1989 Toyota 4runner z sztywną osią, zablokowanymi mechanizmami różnicowymi z niższymi przełożeniami, osiami chromolowymi i oponami 39". Świetna zabawa jest pojechać na weekend z kempingiem/wheelingiem, gdzie zasadniczo jeździsz po szlakach, pijesz piwo, jesz jedzenie i przez cały dzień i noc gadasz głupoty.

Częścią jazdy w terenie z dziesięcioletnimi, zniszczonymi i zaniedbanymi ciężarówkami jest to, że prawie zawsze są one na skraju awarii z wielu powodów. Myślę, że silnik elektryczny i akumulatory, po usunięciu kilku błędów, będą znacznie bardziej niezawodne niż stary silnik spalinowy Toyoty i systemy wspomagające. Więcej czasu na zabawę, mniej czasu na awarie w te kilka weekendów w roku, które spędzamy razem.

Rock crawling jest również dobrze przystosowany do napędu elektrycznego, gdzie pożądany jest niski moment obrotowy w stosunku do stałej dużej mocy. Możesz bawić się cały dzień w rock crawlerze i nigdy nie oddalać się więcej niż 5 mil od obozu lub jechać z prędkością ponad 20 mil na godzinę.

Więc rozmawiałem/marzyłem o tym od lat i w tym roku przegrzałem silnik i nie warto go naprawiać. Wiele przemyśleń/badań, w tym wskazówki z tej strony, plus ograniczenia budżetowe doprowadziły mnie do komponentów Leaf. Jeżdżący Leaf można było kupić w cenie ~3500 $, co dałoby silnik i akumulatory. Thunderstuck ma Leaf VCU za 500 $, i wiedziałem, że będzie więcej komponentów do kupienia, ale pomyślałem, że to najbardziej ekonomiczny sposób na de-ICEd mojego 'runnera z nowoczesnym, mocnym silnikiem AC (regen) z akumulatorami litowo-jonowymi. Wiedziałem, że pojemność nie będzie duża, ale zdecydowałem, że to kompromis, na który jestem gotów się zgodzić na razie. Pomysł polegał na tym, aby uruchomić i jeździć tym czymś, a z czasem zmodernizować akumulatory. Kupiłem więc dawcę we wrześniu '20, 50k 2015 Leaf z tytułem salvage, który jeździł i jeździł za 4000 $ i zacząłem zbierać części.

Potem zadzwoniono do mnie, że w lutym 2021 roku odbędzie się nowa klasa tylko EV na imprezie King of the Hammers. KOH to największa na świecie impreza rock crawling, ponad 50 000 osób uczestniczy corocznie w tygodniu wyścigów na pustyni So Cal.
Element of Survival to naprawdę fajny film do obejrzenia, aby zorientować się w samochodach i terenie, wiele innych filmów dokumentujących wyścig można łatwo znaleźć.

To wtedy plan się zmienił, wiedziałem, że muszę konkurować. Zespół został stworzony ze współpracowników, przyjaciół i rodziny. Nie mamy czasu, aby zamienić moją zniszczoną Toyotę w samochód wyścigowy ze względu na wymagania bezpieczeństwa. Przyjaciel, który miał stary samochód wyścigowy 4runner klasy 4600, który wcześniej brał udział w KOH, zaoferował swoje podwozie do konwersji. Więc sprzedałem mój crawler i jestem w pełni zaangażowany w konwersję tego samochodu.

Wyzwaniem jest pętla o długości ~90 mil z 2 postojami w boksach. Będzie około 20 mil odcinka, postój w boksie, 45 mil odcinka, postój w boksie i trzeci odcinek ~20 mil. Będzie obejmował strome piaszczyste wzgórza, rock crawling i długie proste płaskie powierzchnie. Pakiet 24 kWh, który był w samochodzie, nie będzie w stanie tego osiągnąć. Zdecydowaliśmy, że wymiana rozładowanych akumulatorów na naładowane w boksie to sposób, w jaki rozwiążemy ten problem. Opierając się na matematyce na serwetce, nie można polegać na dwóch w pełni naładowanych pakietach 24 kWh, aby przejechać pojazdem 45 mil. Musimy więc użyć pakietów nowszego modelu o większej pojemności. Trzymamy się modułów Leaf, ponieważ zainwestowałem już w Dilithium 96 cell BMS i czuję się z nimi w miarę komfortowo. Podoba mi się prostota konstrukcji chłodzonej powietrzem, mimo że wpływa to na wydajność.

Pakiety późniejszych modeli są trudne do znalezienia. Znalazłem złomowisko, które ma 40 i 62, i pobierają tę samą cenę. Wiem, że 40 zmieści się w tym, co zbudowaliśmy, ale nie mogłem się zmusić do zapłacenia tej samej ceny za ~50% mniejszą pojemność. Aktywnie poszukuję również dwóch kolejnych pakietów, najlepiej 1 40 kWh i 1 24 kWh. Dałoby nam to wiele opcji baterii, a pakiety te zasadniczo nie miałyby już żadnych niewiadomych, jeśli chodzi o pakowanie/okablowanie. Ponadto, po wyścigu, luźnym planem jest zdobycie kolejnego podwozia rock crawlera, kolejnego silnika Leaf i podzielenie akumulatorów między dwa pojazdy, na podstawie umowy, że właściciel tego samochodu kupi akumulatory/elektronikę, które pozostaną w jego samochodzie.

To w zasadzie aktualizuje tę historię. Zdecydowanie była to ewolucja. Idealnie byłby jasny cel, lista komponentów i plan wykonania od samego początku, ale tak to nie działa. Nauczyłem się do tej pory dużo, nie mogę się doczekać danych z rzeczywistego świata dotyczących zużycia energii EV w pojeździe 4x4 o wadze 5000 funtów + z 35-calowymi oponami terenowymi, podróżującym po najtrudniejszym terenie na świecie.

Pakiet 62 kWh wysyłany jest dzisiaj z Tennessee do Kalifornii, nie mogę się doczekać, aż tu dotrze i go rozmontuję.

Zdjęcia z Hammertown i akcji wyścigowej na szlaku Backdoor, około 2015 roku, być może wcześniej.
121024
121025
 
#14 ·
To wspaniała historia o tym, jak powstał projekt. Wyjaśnia powód projektu opakowania, w modułach, które z oczywistych względów mają być łatwo usuwalne. Wyjaśnia również, dlaczego to, co uważałem za pickupa, miało dziwną tylną ścianę kabiny i bardzo dziwną klatkę - nie było tylnej ściany kabiny, a klatka przechodziła nad tylnym siedzeniem, ponieważ był to 4Runner pierwszej generacji! Przyznam, że nie zauważyłem obniżenia podłogi tylnego siedzenia.
 
#15 ·
Zgadzam się z brian_, to było bardzo dobrze napisane i naprawdę interesująca historia.
Mam nadzieję, że przekażesz nam opinie, pomiary i zdjęcia z rozbiórki tak szybko, jak to możliwe. Może to być bardzo przydatne dla następnej osoby.
Z tego, co możemy do tej pory powiedzieć, wydaje się, że moduły, które znajdziesz w 62 kWh, będą miały co najmniej podobne długości i szerokości, nawet jeśli mogą nie być identyczne. Nie widzę NICZEGO, co wskazywałoby na to, że używają innej komórki workowej, przejście z 40 do 62 kWh można łatwo wytłumaczyć przejściem z konfiguracji 2P na 3P (niższy szczytowy pobór prądu z każdej komórki, co skutkuje mniejszą stratą w rezystancji wewnętrznej, może dać dodatkową pojemność bonusową).
Życzę więc powodzenia, dobrej zabawy i uważaj na siebie.
 
#16 ·
Dostałem pakiet 62 kWh w tym tygodniu.
121120

Wyjąłem poszczególne moduły
121121

Oto, co znajduje się za czarnym plastikiem:
121122

121123

121124

121125


Moduły są wykonane z zasadniczo tego samego ogniwa, mają one nieco inny kształt na krawędzi, ale wymiary są w przybliżeniu takie same.

Nie zamierzam rozkładać modułów. Wygląda na to, że trudno byłoby złożyć to wszystko ponownie z podobną niezawodnością i gęstością energii. Zamierzam przeciąć i połączyć istniejące przewody bms, które już wystają z modułów, i umieścić je w ramkach podobnych do tego, co zrobiłem z moim pakietem 24 kWh.

Daj znać, jeśli masz jakieś konkretne pytania lub chcesz zobaczyć zdjęcia.
 
#17 ·
Dostałem pakiet 62 kWh w tym tygodniu.
Świetne zdjęcia szczegółowe! :)

Nie zamierzam rozkładać modułów. Wygląda na to, że ponowne złożenie wszystkiego z podobną niezawodnością i gęstością energii byłoby trudne.
Największym problemem byłyby prawdopodobnie połączenia elektryczne z wyprowadzeniami ogniw. To ciekawe spawy...

Zamierzam przeciąć i połączyć istniejące przewody bms, które już wystają z modułów, i ustawić je w ramkach podobnych do tego, co zrobiłem z moim pakietem 24 kWh.
Brzmi dobrze. Czy mierzyłeś wysokości modułów, aby określić całkowitą długość każdego z czterech stosów, które montujesz? Przypuszczalnie jest dłuższy niż obecne stosy po 12 modułów każdy.