Electric Conversion of a Retro-Era Vehicle

Abstract

The purpose of this Bachelor’s thesis was to design and realize a modern vehicle control system in a 1970’s vintage car that was converted to an electric vehicle. In addition to the control system, the 12 V low voltage system was completely redone based on the old system, in order to ensure its functionality and that it met all the requirements set for it. This thesis was assigned by e-Drive Retro OÜ, an Estonian based startup company.

During this thesis research was carried out on the engineering, technology and control system behind the Electric RaceAbout – vehicle owned by Helsinki Metropolia University of Applied Sciences and two converted Fiat Doblo – electric vehicles owned by Metropolia. Different source codes were also studied and accessed either openly through the internet or through Metropolia’s electric vehicle projects.

The actual electric conversion was carried out using ready-made equipment and devices. The electric powertrain components were acquired from Swiss BRUSA Elektronik. BRUSA also provided a template source code for the main control unit that was freely modifiable. The battery and battery management system is made by South-Korean Kokam. There is also a control unit made by Danish LiTHIUM BALANCE that provides CHAdeMO-fast charging capability for the vehicle.

The thesis begins with a brief introduction to the history of e-Drive Retro and their motivation for assigning this thesis. The thesis also presents some of the history of the original vehicle, its electric system and technical specifications that are then compared to the converted vehicle. Ideas for improvement and challenges are also discussed.

The final result of this thesis was a finished control system and all the confidential documentation related to it.

Tämän insinöörityön tavoitteena oli suunnitella ja toteuttaa nykyaikainen ajoneuvon hallintajärjestelmä 1970-luvun ajoneuvossa, joka on muunnettu sähköiseksi. Hallintajärjestelmän lisäksi ajoneuvoon tehtiin 12 V:n matalajännitejärjestelmä kokonaan uudestaan vanhaan järjestelmään pohjautuen, jotta matalajännitejärjestelmän toimivuus voitaisiin taata ja räätälöidä käyttöön sopivaksi. Työn tilaajana on toiminut e-Drive Retro OÜ, joka on virolainen startup-yritys.

Työn aikana tutustuttiin muun muassa Metropolia Ammatikorkeakoulun Electric RaceAbout -ajoneuvon tekniikkaan ja hallintajärjestelmiin ja Metropolian omistamiin Fiat Doblo - sähköajoneuvoihin. Lisäksi perehdyttiin erilaisiin lähdekoodeihin, joihin päästiin käsiksi joko avoimesti internetin kautta tai Metropolian sähköautoprojektien kautta.

Itse sähkökonversio tehtiin ajoneuvoon käyttämällä valmiita laitteita. Sähköisen voimalinjan komponentit hankittiin sveitsiläiseltä BRUSA Elektronikilta. BRUSAlta saatiin myös valmis pohja pääohjainlaitteen lähdekoodiin, jota muokattiin omiin tarpeisiin sopivaksi. Ajoneuvon akusto ja akunhallintajärjestelmä on eteläkorealaisen Kokamin valmistama. Lisäksi ajoneuvossa on tanskalaisen LiTHIUM BALANCEn valmistama CHAdeMOpikalatausstandardia tukeva ohjainlaite, joka mahdollistaa ajoneuvon pikalataamisen.

Työssä käsitellään aluksi e-Drive Retron historiaa lyhyesti ja yrityksen motivaatiota tämän insinöörityön teettämiseen. Lisäksi työssä esitellään alkuperäisen ajoneuvon historiaa, sähköjärjestelmää ja myös teknisiä tietoja, joita verrataan konvertoituun ajoneuvoon. Lisäksi esitetään parannusehdotuksia ja pohditaan työn asettamia haasteita.

Työn lopputuloksena syntyi valmis hallintajärjestelmä ja kaikki siihen liittyvä luottamuksellinen dokumentaatio.