 Home > Old Car (古い車の再生) TOYOTA SPORT 800 コンバートＥＶの検討
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| 目 次 | 内 容 | 作業日 | 作成更新日 |
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| コンバートＥＶ化の検討 | | | |
| なぜＥＶ化？ | コンバートＥＶとは？、ＥＶ化の目的 | | 2014/07/01 |
| 改造の目標値 | エンジン車と同等 | | 2014/07/01 |
| 重量の検討 | 成り立つかも？ | | 2015/03/17 |
| 主電池の検討 | 18650 型リチウム電池を採用？ | | (検討中) |
| 走行性能の検討 | 最高速？、航続距離？ | | (検討中) |
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| 準備編 | | | |
| １．18650 型の試験購入 | UltraFire BRC18650 は使えません | | 2014/05/14 |
| ２．スポット溶接のテスト | 薄板専用ですがうまく着きます | | 2014/06/02 |
| ３．電池パックの検討 | 使えないUltraFireで試験から | | (検討中) |
| ４．充電ケーブル試作 | 当分 PRIUS-PHV 専用で使用します | | 2014/07/01 |
| ５．充電器の試作 | (検討中) 部品集め | | 2014/08/19 |
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| これ以降は単なる希望です | バッテリが実現しなければこれ以降は有りません | | (計画中) |
| ９.1陸運事務所に相談 | 車検取得に関する準備 | | (計画中) |
| ６．車体のレストア | タイヤ、ブレーキ等最小限の整備 | | (計画中) |
| ７．主要パーツの手配 | モータ、コントローラ、マグネットSW他 | | (計画中) |
| ８．改造・組立 | モータ組付け、配線、ベンチテスト | | (計画中) |
| ９.2テスト走行 | テスト走行、車検取得準備 | | (計画中) |
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| 番外編 | | | |
| １．参考にした資料 | この記事に強い刺激を受けました | | 2014/05/14 |
| ２．18650 型電池の用途 | PRIUS-PHV の主電池の補助に使えないか | | 2014/07/10 |
| ３．その他装備したいもの | PHV 運転経験から EVに「有ると良いな」 | | 2014/08/21 |
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| Old Car(本当に古い車) 昭和のわが家の古い車は、こちら |
| 昭和末頃のわが家の古い車 (Yota8, Corolla, Crown, Alto) |
| 単なる私的 「愛車遍歴」です |
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| TOYOTA SPORTS 800 Restorer (古い車の再生) は、こちら |
| やっと重い腰を上げて、レストを始めました | 2014/11/25 |
| 始めてみると、どんどん面白くなってきました |
| 方法が分からない、部品が無い ..... そこを何とか工夫して |
【お礼 と お願い】
・ ホームページで情報公開している方々の貴重な体験を活用させて頂きました
オリジナルがある場合は参照出来る様に場所を示し詳細は省いています
・ 内容はありのままを記載していますが、間違いや誤解があるかもしれません
試す場合は全てご自身の責任で行って下さい
・ リンクは自由ですが、写真・図の引用、転載等全て禁止します
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 ご意見、ご感想、間違い指摘 等は
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 古風平凡 |
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| なぜＥＶ化？ コンバートＥＶとは？、ＥＶ化の目的 |
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| エンジン車のエンジンを降ろしてモーターとバッテリを積み電気自動車(EV)に
改造した車を コンバートＥＶ と呼ぶそうです
（たぶん和製英語 converted type electric vehicle を略したのか？）
コンバートＥＶ化する目的は、古い車を甦らせ環境に配慮した車として活用することです
なんちゃって 本当は、カッコいい車をもっとかっこ良く乗りたいだけです
リチウムイオン電池が実用になって、我々でも入手出来る様になってきたため
この様なＥＶが出来る様になりました
私が電気自動車に関わった40年前には鉛電池しかなく、実用になりませんでした
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| ＥＶへの改造に向く車種は次の様なものだそうです
１．マニュアルミッション車（オートマはエンジンと協調して制御していて改造困難）
２．軽量な車（バッテリ容量に限りがあるため一充電の走行距離を確保し易い）
３．パワーアシストや電子制御の少ない小型な旧車が改造に向いている
パワステ(油圧駆動タイプや、電動パワステ等)はない方が良い
ブレーキアシスト（エンジン負圧による真空倍力装置）はない方が良い
（これらが必要なのは大型車です）
トヨタスポーツ８００はこれらの条件にピッタリなのですが、いくつか課題が有ります
１．鉛バッテリでは重量が重いことと、容積が大きいこと
実際にコンバートＥＶに改造した例（トヨタ・スポーツEV）があります
車検を取るためには、乗車定員を減らすなどで車両重量を保ち、
バッテリ搭載スペースを確保した例や、
高価で入手困難なリチウムバッテリを採用するなどで対応した例があります
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| 東京オートサロンで発表された
トヨタ東京自動車大学校の２台のコンバートEV
左：(2010)トヨタスポーツＥＶ、 右：(2011)同EV-Twin
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２．デフロスタの対応（車検の要件に挙げられている）
ヘアドライヤーを改造して設置している例が有ります
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| 改造の目標値 （大それた値ばかり） |
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| 項目 | オリジナル | EV目標値 | 備考 |
| 乗車定員 | 2名 | 2名 | 減らさない |
| 車両重量 | 580kg | 580kg | 増やせない |
| 車両総重量 | 690kg | 690kg | |
| 最高出力 | 45Ps | 43Ps | 増やせない |
| 最大トルク | 6.8kg・m | 6.8kg・m | 増やせない |
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| 原動機 | エンジン | モータ | |
| 定格出力 | | 9.7kW | |
| 最大出力 | (33kW) | 32kW | |
| モータ重量 | (79kg) | 38.6kg | |
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| 電池 | （補器用電池） | 走行用電池 | |
| 電圧 | (12V) | 96V | |
| 容量 | (40Ah) | 84Ah | |
| 電力量 | (0.05kWh) | 8kWh | |
| 重量 | (11.8kg) | 35kg＋10kg | 電池＋筐体 |
| 容積 | (6L) | 18L | |
| ポイント | 車検を取るためには、車両重量やモータ出力をオリジナル以下にします |
| （強度計算を省略できます） |
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| 重量の検討 ほぼ実測しました（エンジン重量は概算） |
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| 項目 | 増加量(EV系) | 減少量(Engine系) | 備考 |
| エンジン重量 | | -50kg | 総重量は 70kg |
| ガソリン重量 | | -22kg | 30L |
| 燃料系重量 | | -11kg | タンク・パイプ等 |
| マフラー重量 | | -8kg | |
| 燃焼式ヒータ重量 | | -10kg | |
| ボディ軽量化重量 | | -32kg | カーボンファイバー化 |
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| 走行用主電池重量 | (8kWh) 45kg | | 電池筐体も含む |
| モータ重量 | 39kg | | マウント類含む |
| 補器用サブ電池 | 5kg | | 鉛電池 |
| コントローラ重量 | 5kg | | |
| 動力配線＋MS重量 | 5kg | | |
| 車載充電器重量 | 5kg | | |
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| 合計重量 | 104kg | -133kg | 成り立つかも？？？ |
| ポイント | 車両総重量を抑えるには、きめ細かな減量の積み上げ！ |
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| 主電池の検討 （リチウム電池は日本製なのに日本では入手困難！？） |
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| 項目 | リチウム電池 | 鉛電池 | 備考(Li／Pb) |
| メーカー | (Panasonic) | Seaking | |
| 型式 | (NRC18650A) | 90A-XV | |
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| 単体 | | | |
| 電圧(V) | 3.7 | 12 | |
| 容量(Ah) | 3.1 | 90 | |
| 重量(kg) | 0.045 | 18 | |
| 体積(cc) | 3.1 | 90 | |
| 単価(円) | 704 | 14,980 | |
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| セット | | | Tesla 型構成 |
| 数量・直列(個) | 26 | 8 | |
| 数量・並列(個) | 30 | 1 | |
| 総数(個) | 780 | 8 | |
| 電圧(V) | 96 | 96 | |
| 容量(kWh) | 8.9 | 8.6 | 容量同等の場合 |
| 重量(kg) | 35 | 144 | 1／4 |
| 体積(Liter) | 16 | 89 | 1／5 |
| 電池合計価格(円) | 298,800 | 119,840 | |
| 制御部価格(円) | 50,000 | 0 | 根拠は有りません |
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| 合計価格 | 約35万円 | 約12万円 | 3／1 |
| ポイント | ガソリンタンクの位置に搭載したいが、防水・換気(冷却)方法は？ |
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| 走行性能の検討 （捕らぬ狸の . . . . . . ） |
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| 項 目 | Toyota Sport 800 | Rover MINI | PRIUS |
| エンジン | 目標値 | TS8EV2009 | エンジン | Cnv-EV | PHV |
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| 車両総重量(kg) | 690 | 690 | 700 | 900 | 880 | 1675 |
| モータ出力(kW) | 33.12 | 32 | 19.8 | 33.86 | 32 | 60 |
| 空気抵抗(CD･A) | 0.43 | 0.43 | 0.43 | | | 0.55 |
| 最高速(km/h) | 155 | 115 | (100) | 122 | 117 | 100 |
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| 電池電圧(V) | (Gasoline) | 92.5 | 96 | | 96 | 207.2 |
| 電池容量(kWh) | (30L) | 8.9 | 3.65 | | 8.64 | 3.02 |
| 航続距離(km) | (540) | 70 | 32 | | 76 | 26.4 |
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オリジナルのモータ特性は複製禁止のため以下のサイトを直接ご覧下さい
http://www.kta-ev.com/
AMD Motor, L91-4003
(１)モータ特性 のトルクを[FT-LBS]から [kgf-m]（今なら [N-m]ですが）に
換算したものです （グラフが凸凹しているのは数値の読取誤差です）
モータ電圧は予定している電池電圧の 92.5Vに換算しています
中央の垂直の線はエンジントルク最大値と同じ 6.8kgf-mです
その時の電流制限値は 346A、回転数は 3140rpmです
(２)回転数-トルク の関係を抜き出したもの
(３)同じく 車速-トルク に換算したもの
(４)ターゲット車のエンジン特性の入った 走行性能曲線図 がありましたので
この上に 車速-トルク のカーブを書き込んでみました
2、4速をプロットしました（最大トルクはエンジンと同じ値で電流制限します）
モータ出力的にはエンジン車と同等の最高速が得られるはずですが
ギヤ比やバッテリ電圧がマッチングしていないのでこの数字になりました
エンジン並みにするにはバッテリ電圧を上げるか、ギヤ比を落とす必要が有ります
（とんでもない間違いが有りましたらどなたかご指摘下さい）
最高速はモータの特性を走行性能曲線図に書き込んで予測値を割り出しました
航続距離の予測値は車両総重量、電池容量、PRIUSとの対比などで計算しました
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| ポイント | 航続距離を稼ぐには車両重量を抑え、電池容量を十分確保する |
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| 18650 型の試験購入 UltraFire BRC18650 は使えません |
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18650型リチウムイオン電池は日本メーカでも沢山作っていますが
国内では個人向けには販売してくれません 商売にならない割に
ユーザの不注意で事故が起きてもメーカの責任を問われかねないからでしょう
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| アメリカや中国のサイトから直接購入するしかありません
今回購入した「Ultra Fire(中国製)」は国内でも販売していますが
輸入業者が利益を乗せているのでとても高いです(直接購入の４倍以上)
怪しげな中国のサイト MiniinTheBox から購入してみました
PayPal も登録しましたが、このサイトでは(中国はほんど)使えないので
（リスクは承知で）クレジットカード決済にしました
@￥226(送料込) × 52個 ＋ 配送保険(￥347) 引き落とされた金額 ￥12,118
226*52+347=12,099 (微妙に計算が合いませんがアバウトな国なので ..... )
今回は 16,000円未満なので、関税も消費税もかかりません
注文日：2014/04/16 到着日：2014/05/10 （3.5週間かかった）
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| 左から購入サイト、到着時の荷姿、中身の様子、電圧測定例
送られてきたものは２種類有りました（外観は良く似ています）
「ST-HMZ 18650 4200mAh」 36個
「BRC 18650 4200mAh」 16個 （とてもアバウトな国の様で ..... ）
個装の袋にはバーコードラベルが２種類貼られていて
一方は全品共通で「S072596500001」
もう一方はそれぞれ３種類あるのでロット№か？
簡単な充放電試験をしてみましたが、とても表示容量までは有りません
（この国では XXXXmAh は商品名で大きな数字ほど売れるのだそうです）
充放電試験結果は (半)自動測定器が完成してから別途データ報告予定
容量は少なくても数が揃えば直列並列接続の充電試験や
バッテリマネジメントシステム(BMS)の実験くらいには使えそうです
走行用の主電池は高価ですが日本製（又は韓国製）を使おうと思います
日本製：@500～@800(Lot:100)、 韓国製：@300～@400(Lot:100)
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| スポット溶接のテスト 薄板専用ですが溶接できました |
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| 18650型リチウム電池を接続する方法として実験では半田付けが
簡易ですが、やり方によっては電池にダメージを与えてしまいます
ノートパソコンのバッテリの様に電極をスポット溶接する方法が一般的です
今回、リーズナブルな価格のキットを見つけましたので購入してみました
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写真中央：MOS-FETを並べた基板(スイッチの役割をします)
右奥：溶接に必要なエネルギーをためる電解コンデンサ(150000μF)
左前：溶接電極(銅の丸棒)、 右前：フットスイッチ(溶接のトリガ)
左奥： 24V 2A のスイッチング電源
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| こんな所 も有りますが、
私は こちらから 購入しました |
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| ニッケルタブ(薄板電極) を溶接したサンプル
左写真左：＋極への溶接 同右：－極への溶接
電極途中の半田はテスト時のリード付けの痕
右写真：－極の拡大 ２回の溶接で４点止めです
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| 溶接はニッケルタブの上から溶接電極を押し付けてフットスイッチでトリガします
この溶接機ではコンデンサへの充電の電流制限に電球を使っていますので
溶接する度に電球が光り、消えると充電完了となります（次の溶接ができます）
組電池にした様子は完成してから別途写真で報告予定
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| 電池パックの検討 使えないUltraFireで試験から (検討中) |
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（これから追加して行きます） 
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| 充電ケーブル試作 当分の間、 PRIUS-PHV 専用で使用します |
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| 充電器の試作 (検討中) |
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| 自作の EVに実験用の汎用電源を車載している例を良く見かけます
確かに、定電圧・定電流制御が出来て安定しているので手っ取り早いのですが
高価(福沢さんの束が必要) ですし、汎用なのでスイッチONだけでは使えません
下の例は実験機の様な充電方法で、とても実用機と思えません
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［例］ EVデロリアン
左：EVデロリアン充電器部の紹介ビデオ
ケーブルドラムで接続して充電している(大容量は危険)
右：高砂製作所 EX-2 シリーズ カタログページ
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本当に誰でも毎日手軽に乗れる足にしたいので、ここでは
外出先でも EVSEプラグを挿すだけで充電ができる様にしたいと思います
比較的高価な EVSEのプラグとソケットは既に Amazonya や aliexpress から
入手済ですので、残りは福沢さん１人の範囲内で収めたいと思います
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インレットソケットとEVSEプラグ（テスト風景）
左：ソケットに取り付けたスイッチは通電指示用
右：ソケットを購入した aliexpress のサイト |
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手始めに 96V のバッテリを充電するためにスイッチング電源を検索していたら
たまたまヤフオクに出品中の 48V 12.5A (600W) のものがヒットしました
とりあえず落札しました 状態は箱入未使用で非常に良好です
２台有れば良いのですが、安かったので４台購入してしまいました
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AC100V をそのまま整流して充電する方法も有りますが
感電の問題も有りますし、ケーブルつなぎ替えやスイッチの切換えより
絶縁されたスイッチング電源が最も安価で使い易いと思います
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このＳＷ電源の電流制限は「フの字特性」のためこのままでは充電に向きません
スイッチング素子を追加して完全な定電流特性として定電流－定電圧充電を行い
定電圧動作に移行して電流値が設定以下になるか、又は設定時間を超えた時
自動停止する様にマイコン制御部を付けます
直列接続した各電池を均等に充電するために Battery management system(BMS)も
準備しなければなりません
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（これから追加して行きます）
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| 参考にした資料 （記事、サイト） |
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| 行動を起こすきっかけになった記事
CQ出版社 「トランジスタ技術」2011年８月号
電気自動車製作記事
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| 縁あって、この記事の執筆者のＡ先生にもお会いして相談することができました
自宅に押しかけたにもかかわらず、気さくに教えて頂きました
有難うございました 頑張ります！
Ａ先生のサイト コンバートEVは1台で4度おいしい！
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| 関連の動画を見つけましたのでリンクしました(2014/08/20)
上記 EV-MINI の試乗ビデオ
ついでに Tr技2011/08 記事の電動原チャリ紹介ビデオ
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| リチウムバッテリ・充電器などの設計に必須の資料
CQ出版 トラ技SP 充電用電池の基礎と電源回路設計
ＰＩＣマイコンのマニュアル
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| 最新の情報は、専門雑誌やメーカのマニュアルが役立ちます
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| 東京オートサロンで発表された
トヨタ東京自動車大学校の２台のコンバートEV
左：(2010)トヨタスポーツＥＶ、 右：(2011)同EV-Twin
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| 教えて頂きたいことが有りましたので、学校宛にメールをしました
直ぐにＭ先生からご返事を頂き、丁寧に教えて頂きました
有難うございました また結果を報告致します
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| 参考にした資料 （ビデオ） |
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| 18650 型電池の用途 PRIUS-PHV の主電池の補助に使えないか |
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現在の車 PRIUS-PHV に乗り始めて４か月が過ぎました
エコで静かなところはたいへん気に入っているのですが、 唯一電池容量が
少ないためEV走行の航続距離がやや少ないことが気になっています
そこで、この走行用主電池を補助する方法を考えてみます
電力を移し変えるためにロスは出ますが、PHV側のシステムに影響を与えずに
航続距離を伸ばす様に考えます
補助電池で主電池を補充電する
特性の異なる電池を直接、並列接続するのは危険なので少し工夫が必要です
方法としては、逆流防止と電流制限機能を持つ回路を介して並列接続します
どの位の電流で補充電するか計算してみると
現在までの総平均速度：17km/h、１充電航続距離：25km、電池容量：3kWh として
１時間当たり 2kW 位消費しますので
電池の公称電圧は 207.2V ですから電流は約10A になります
計算上では、これ以上補充電すれば走り続けます
実際は、走り方によって必要な電流値は変わります
課題は、何処から電気を流し込むか
１．直接バッテリ端子へ接続する方法 ： BMSがちゃんと働いてくれるか？
２．充電系に接続する方法
： PRIUS-PHVは充電中は走行出来ない様にインターロックがかかっている
充電口が開いているだけでも走行のインターロックがかかっている
１．に関しては「CQ出版社：トランジスタ技術 2011年8月号 電気自動車製作記事」に
PRIUS(HV車)の Ni-MHバッテリにソーラーパネルで発電した電力を直接接続して
いる例がありました
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| その他装備したいもの EVに「有ると良いな」と思うもの |
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現在の車 PRIUS-PHV をほとんど EVとして利用していますが
その運転経験から EVに「有ると良いな」 を上げてみます
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| 必要度の表現 | 不要＜(無)＜(？)＜(有)＜必要 |
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| EVSEでの充電 | 必要 | J1772規格のプラグからの充電は絶対に必要 |
| 急速充電 | （？） | CHAdeMO規格？(将来検討) |
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| シートヒーター | 必要 | 少しの電力で快適になる |
| ダミー走行音 | （有） | (歩行者対策) 低速走行時に選択できる様にする |
| オーディオ装置 | （有） | (省エネ型) 静かになるので有効？ |
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| 省エネ対策 | | |
| ランプのLED化 | 必要 | 方向指示器の電子化 (バイメタル式は使えない) |
| 間欠ワイパー | （有） | 電子制御化 (要雨漏り対策、雨の日は乗りたくない) |
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| 無くても良いもの | | |
| エアコン(冷房) | （無） | (航続距離優先) 換気を充分に行う |
| ナビゲーション | （無） | (スマホで代用) 航続距離が少ないので不要？ |
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