[EQpassion] Der Ultimate EDpassion 150 - smart ED3 Tuning auf 150 PS

Manche von Euch haben ja schon das 100 PS Tuning gesehen und in diesem Thread, mit diskutiert.

Damals kam auch ein EQpassion-Leser via Facebook auf mich zu und wollte wissen, ob da nicht noch mehr geht. Er möchte aus seinem Tailormade Brabus ED alles raus holen. Für mich natürlich eine spannende Frage und etwas, dem ich gerne nachgehen möchte.
Mittlerweile bin ich den kompletten Antriebsstrang des smart ED durchgegangen und davon überzeugt, dass bis zu 150 PS möglich sind. Selbstverständlich fördert das nicht dessen Langlebigkeit, aber das ist auch nicht der Sinn eines Tuning. Die HV-Schütze machen die Peakleistung problemlos mit, die Akkuzellen wurden bei der Accumotiv mit 300A validiert und der Motor kann ab Werk bereits 110 PS. Entsprechend sollte er noch Luft nach oben haben. Spannendste Komponente wird die Mechanik sein. Was Getriebe und Antriebswellen mit dem massiv gesteigerten Drehmoment machen muss man ausprobieren und gegebenenfalls verstärkte Teile einbauen.

Das folgende Ziel haben wir uns gesetzt:
• 150 PS
• 270 Nm / 1.200 Nm (Motor / Rad)
• maximaler Fahrspaß

Das Thema befindet sich noch in der Entwicklungsphase, ist aber mittlerweile an einem Punkt, dass ich es mit Euch teilen und hier diskutieren möchtec.

Was natürlich aufgebohrt werden muss ist die Sicherung im Akku. Der ist mit 225A abgesichert und erlaubt damit bis zu 100 PS, entsprechend ist auch klar, dass mehr als das nicht einfach so machbar ist. Wiederum eine 300A oder 400A Sicherung hat man verhältnismäßig schnell eingebaut.
Hauptknackpunkt ist aktuell, dass der Inverter ein Softwarelimit von 200A hat. Man kann ich vorgaukeln was man will, mehr macht er nicht. Entsprechend habe ich aktuell einen Inverter an einen Stuttgarter Tuner gegeben. Da der Inverter von Continental ist, ist er optimistisch, dass er den geknackt bekommt. Continental-Steuergeräte von Verbrenner sind kein Problem für ihn.

Was natürlich auch klar ist:
Wir sprechen hier von einer Peakleistung, keiner Dauerleistung. Gut zum Beschleunigen. Ziel des Tunings wird es nicht sein, ganze LKWs ziehen zu können und eine Straßenzulassung bekommt dieses Tuning maximal per Einzelzulassung.

[bm3]

Hallo,
beim Motorsteuergerät (Inverter) wäre zunächst einmal die Frage zu stellen ob die Leistungselektronik darin überhaupt für mehr als 200A ausgelegt ist, denn Software/Firmware ist nicht Alles und Elektronik-Komponenten haben auch ihre Limits. Auch Leiterbahnen zwischen den Komponenten, die verwendeten IGBTs und deren Kühlung werden nur auf bestimmte Strom-Limits ausgelegt.

Laut Datenblatt macht er im 0,5s-Peal auch 355A. Die Frage ist, was er im 10sek Peak verträgt.

Das wird man auf dem Prüfstand dann sehen.

[Ragnarok]

Der ED3 war doch mit Bosch Motor oder? Falls ja, ist das Limit bei ca. 85kw, mehr geht mit den Magneten nicht...

[JMK2020]

Hallo,
beim Motorsteuergerät (Inverter) wäre zunächst einmal die Frage zu stellen ob die Leistungselektronik darin überhaupt für mehr als 200A ausgelegt ist, denn Software/Firmware ist nicht Alles und Elektronik-Komponenten haben auch ihre Limits. Auch Leiterbahnen zwischen den Komponenten, die verwendeten IGBTs und deren Kühlung werden nur auf bestimmte Strom-Limits ausgelegt.

Da muss ich bm3 zu 100% Recht geben.

Bin mir nicht ganz sicher aber die Inverterentwicklung müsste, wie von den Vorgängern, bei Zetex gelaufen sein. Das Leistungsmoduldesign hatte ich aber glaub auch mal bei Conti gesehen. Grob gesagt hat ein IGBT 100A Stromtragfähigkeit pro 1cm^2.
Das hat aber noch nichts mit der Eingangsleistung des Umrichters zu tun. Die Peakleistung von ca. 200A ist ja jetzt bereits im Leistungmodul begrenzt.

50% mehr ginge nur wenn du massiv die Kühlung verbesserst und den thermischen Impedanzpfad optimieren könntest. Da haben sich aber die Jungs schon kräftig ausgeübt und neue Module mit besseren Chips wird dein Tuner nicht hin bekommen ( Chips hab ich genug im Zugriff).
Der Conti Umrichter iat alles andere als wartungsfreundlich aufgebaut. Teardown Fotos haben wir.

In den USA gibt es doch ein paar Jungs die den Umrichter komplett ersetzen wollen.

Ein Conti Motorsteuergerät ist eine komplett andere Hausnummer als ein Umrichterdesign.

Die Jungs vom Fraunhofer IISB haben einen kompletten Antriebsstrang entwickelt. Den könntest du einbauen. Ersetzt die komplette Hinterachse bei einen Audi TT. Ein Frontaler wurde zum Allrad mit Hybridkopplung über die Straße.
Oder das Konzept so nützen, das du zwei Strange einbaust einen für den Linken und einen für den Rechten Motor.

Das könnte sogar funktionieren und du hättest sogar die Option auf 200 PS.

Es gibt ja die Habusa Motor Variante damit bekommst du ähnliches hin.

Überschlag nach hinten

[JMK2020]

Laut Datenblatt macht er im 0,5s-Peal auch 355A. Die Frage ist, was er im 10sek Peak verträgt.

Das wird man auf dem Prüfstand dann sehen.

Die Energie bei 0,5s ist von den Schalt und Leitungsverluste etwas was ein IGBT noch fast auf dem Halbleiter ab kann. Danach kommt die Kühlungskette.
Auf dem Blatt das du markiert hast findest du oben Rechts eine Angabe. 200A cont und 250A für 60s. Sprich da hast du nur noch 25% Reserve.

Muss mal.die mir vorliegenden Bilder anschauen. Sind scheinbar 3 Chips pro Schalter im Six Pack verbaut. Das würde gut gekühlt ca. 300A peak geben. Dann bist du aber am Rand des SOA der Chips.

[JMK2020]

Sodele, hab ein wenig gerechnet und mit den Messwerten meiner Fahrversuche gespielt.

Probiere es, ich drücke dir die Daumen , aber ich denke da sind Denkfehler drin und es ist technisch in dieser Form nicht möglich.

Ich konnte anhand meinen Messungen nachweisen, das der SoC der Batterie in den Strom mit eingeht.
Sprich Peakleistung aus der Batterie aus Batteriespannung und Batteriestrom war bei verschiedenen SoC immer gleich und das sogar über verschieden Fahrzeuge (55kW Peak; keinen Brabus).

Durchgerechnet ist es ca ein Wirkunggrad von 78% was wirklich auf der Straße ankommt.

Rückgerechnet sieht man warum der ED3 bei 20% die Leistung runterregelt, da sonst der Strom über 225A steigen würde.

Auch Steinbauer hat soweit ich mich erinnern kann eine Begrenzung, bis wo sie die Leistung abrufen können und die war irgend was über 50% SoC

Bereits bei 90% SoC haben sie rechnerisch bereits einen Batteriestrom von über 235A durch die Wirkungsgradkette.

Um deine 150PS, sprich 110KW, aus der Batterie ziehen zu können bräuchtest du ca. 141kW abrufbare Batterieleistung.
Ok ein paar Zahlen (Nebenverbraucher sind nicht linear, sonder konstant) gehen da falsch mit ein, aber grob stimmst.

Dann hast du bei einem SoC von 100% (93*4,2V) bereits eine Batteriestrom von 361A und bei SOC 50% (93*3,7V) von 410A.

Das bringen die Zellen nicht offiziell. Sorry da musst du mit einem 2. Batteriepack oder 2 Stacks parallel nachlegen

Das Blöde ist auch das man die Nebenverbraucher nur teilweise rausnehmen kann. Den Kühlungsstrang brauchst du und eher sogar noch verstärkt.
Sprich der Chiller könnte für die Batterie und den Umrichter (ist er ja jetzt noch nicht) sinnvoll sein um die Leistung stemmen zu können.
Die Verlustleistung ist ja proportional zur Junction Temperatur über dem Kühlmediumtemperatur. Die thermische Impedanz kannst du nicht verändern.
Die maximale Junction Temperatur der IGBT haben eventuell noch ein paar Grad Reserve. Am einfachsten kannst du das über das kältere Kühlmedium lösen.
SIe müssen die Leistung ja auch bei warmen Umgebungsbedingungen und Kühlwasser bringen.
(By the way 1, was für deinen Blog: Kühlerwasser ist nicht einfach Wasser Glykol; es gibt da verschiedene Zusatzstoffvarianten erkennbar an der Farbe, die man NICHT mischen sollte. )

By the way 2: Macht das BMS dann auch zu und wird dir die Schütze zwangsabwerfen bevor die Sicherung kommen wird, was sie absolute nicht mögen.
Bei den höhen Strömen haben sie durch die Lichtbögen und die Energie im Plasma nur ein paar Zyklen.
Ursprünglich waren die einzigen DC-Schütze die einen Strom von 500A trennen konnten, die von Kilovac und die hatten da nur 2-3 Zyklen bei diesem Strom.
Deshalb die elektronische Lösung, die vorher die Verbraucher abdreht.

Ist halt nicht wie beim alten DC-Motor im Modelauto, heute ist das alles ein wenig komplizierter.

Der ED3 war doch mit Bosch Motor oder? Falls ja, ist das Limit bei ca. 85kw, mehr geht mit den Magneten nicht...

Da kannst Du Recht haben, ja. Das muss man ausprobieren.

Probiere es, ich drücke dir die Daumen , aber ich denke da sind Denkfehler drin und es ist technisch in dieser Form nicht möglich.

Keine Sorge, ich bin darauf eingestellt, dass mich noch irgendetwas überraschen wird. Aber wer nichts versucht erreicht auch nichts.

Um deine 150PS, sprich 110KW, aus der Batterie ziehen zu können bräuchtest du ca. 141kW abrufbare Batterieleistung.
Ok ein paar Zahlen (Nebenverbraucher sind nicht linear, sonder konstant) gehen da falsch mit ein, aber grob stimmst.

Dann hast du bei einem SoC von 100% (93*4,2V) bereits eine Batteriestrom von 361A und bei SOC 50% (93*3,7V) von 410A.

Das bringen die Zellen nicht offiziell. Sorry da musst du mit einem 2. Batteriepack oder 2 Stacks parallel nachlegen

Stimmt, da bin ich auch mal gespannt, wie der smart reagiert. Ist ja auch nicht ausgeschlossen, dass dann das BMS noch beginnt Faxen zu machen.

(By the way 1, was für deinen Blog: Kühlerwasser ist nicht einfach Wasser Glykol; es gibt da verschiedene Zusatzstoffvarianten erkennbar an der Farbe, die man NICHT mischen sollte. )

Wo kann man das nachlesen?
Im Servicehandbuch steht nur Wasser-Glykol-Gemisch

By the way 2: Macht das BMS dann auch zu und wird dir die Schütze zwangsabwerfen bevor die Sicherung kommen wird, was sie absolute nicht mögen.
Bei den höhen Strömen haben sie durch die Lichtbögen und die Energie im Plasma nur ein paar Zyklen.

Unter Last abschalten werden sie hoffentlich nur, solange wir noch am Ausloten sind, was geht. Dann können wir noch die Schütze tauschen, habe noch ein paar hier.

[E-Velo]

Wow,
verdammt cooles Projekt ich freue mich auf weitere Fortschritte. Der 110 PS Smarty macht schon richtig fun.
Drück euch die Daumen.

[JMK2020]

Ja wird cool wenn das Minecooky hin bekommt.

Könnten auf ein Treff an den Hockenheim Ring gehen mit einer kleinen 1/4 Meilen Session.
Gibt ja sonst auch noch ein paar interessante Umbauten.

Vom Maschinenbauer Ansatz.
Wirst du die Antriebswellen verstärken müssen. Frage ist ob es da welche von anderen Modellen gibt die passend gemacht werden können.

Das mit den Glykol Farben und nicht mischen sollte dir jeder Kfz'ler sagen können. Gehört zu deren Ausbildung.

Und im BMS mal die Fehlercodes und Service PIDs anschauen. Dann weist du wo du Herausforderungen meistern musst.

Die Sicherung ist das kleinste Problem. Hab im Feld noch nie von einer kaputten Sicherung der Batterie gelesen. Sag mal so, das sind die Hosenträger zu den den 2 Gürtel.