Электромотор на яхте

[Pau62]

А какие данные нужны? Мощность электромотора известна 20 кВт. Время работы так же известно 6 часов. Напряжение питания электромотора 100 Вольт. Потребляемый ток  200 Ампер.

Ну не помешало бы выбрать батарейку, и посчитать, сколько тонн соляры она примерно стоить будет.

[zloitapok]

информация к размышлению:
наши коллеги с другой страны переоборудовали 43 футовую лодку, весом примерно 11 тонн на электро.
На 20 кВт эта лодка идет 7 узлов. У вас похожая по размерам и весу лодка? Экономная скорость для такой длины лодки в районе 5 узлов и для такой скорости той лодке требуется в среднем 10 кВт мощности. В таком случае на 6 часов хода вам надо 60 кВт*ч + небольшой запас. А если ваша лодка легче 11 тонн, то еще меньше. Вы же понимаете что такое скорость корпуса, как участвует число Фруда в определении затрачиваемой на движение энергии?

Если вы не разбираетесь в этом, то лучше наймите человека, который рассчитает все за вас и найдет комплектующие. Для такого движения как вы хотите с вероятностью 99% вам не потребуется 20 кВт мощности.

[Foxpapa]

С теорией корпуса я хорошо знаком, тем не менее пытаюсь сделать расчёт по энергетике не привязываясь к конкретному корпусу, понимая, что если я обеспечу с помощью электропривода одинаковый упор
на винте при одинаковом шаге винта и одинаковой скорости вращения что и с дизелем, то это обеспечит мне одинаковые ходовые характеристики. Я так же понимаю, что не во всех случаях электродвигатель не
будет использоваться на полную мощность и как следствие возникнет экономия энергоресурсов. Тем не менее расчёт хотелось бы сделать для работы на полную мощность. Есть ситуации когда нужно прибавить,
а если это прибавить взять не от куда. то это плохо. Ваша ссылка на людей, реализовавших подобный проект, очень интересна. Если возможно, то подробнее.
Заранее благодарен.

[zloitapok]

http://www.cruisersforum.com/forums/f54/serious-discussion-about-electric-power-in-large-boats-223381.html
тут почитайте. Но они коммерческие, много информации не дают. 120 кВт*ч батарея будет стоить невменяемых денег. Если решитесь на ее покупку - что ж, про вашу лодку напишет/снимет сюжет какой-нибудь телеканал )
И вес 120 кВт*ч батки будет больше полутонны.

[Foxpapa]

http://www.cruisersforum.com/forums/f54/serious-discussion-about-electric-power-in-large-boats-223381.html
тут почитайте. Но они коммерческие, много информации не дают. 120 кВт*ч батарея будет стоить невменяемых денег. Если решитесь на ее покупку - что ж, про вашу лодку напишет/снимет сюжет какой-нибудь телеканал )
И вес 120 кВт*ч батки будет больше полутонны.

Большое спасибо. 120 кВт*ч батарея будет стоить в два раза дороже, чем 60 кВт*ч и будет в два раза тяжелее. Мне так кажется.)))

[Foxpapa]

Всем доброго времени суток.
С энергетикой вроде ясность появилась. Спасибо форумчанину zloitapok за ссылку на интересный сайт.
Попробую продолжить, Теперь с типом двигателя определяюсь. Сам склонен к применению безщёточного с постоянными магнитами.
У кого-нибудь есть опыт применения подобных электромоторов?
Советы приму с благодарностью.

[Foxpapa]

Провёл эксперимент натурный. Суть в том, чтобы выяснить наиболее выгодный режим движения яхты под мотором. В данном случае под дизелем. Яхта Elan E4.
Получилось следующее. При ясной погоде без осадков, при ветре 9 м/сек и волне до 0,5 м наиболее выгодным режимом работы двигателя по соотношению расход-скорость оказался
режим 1800 об/мин при этом скорость была 5,4 узла. При увеличении оборотов резко возрастал расход топлива. Могу предположить, что подобный режим и для электродвигателя окажется оптимальным.
Для дизеля. установленного на яхте 1800 об/мин по заводской спецификации мощность составит 13 кВт при 68 Н*м крутящего момента.
Как-то так пока получается. Соображаю дальше.

[SkeptiK]

Все ваши цифры дают один ответ: батарейка от Теслы. А раз батарейка от Теслы, то логично и все остальное от неё. Хотя конечно, лифы, прикусы и прочее с бомж-разборок будет дешевле. Но сомневаюсь, что вы сможете.

[Foxpapa]

Я склоняюсь к батарее из LiFePO4. CATL делает 200 Ач модули. BMS платы тоже доступны и разнообразны. Всё остальное скорее всего от Curtis. Но пока думаю. С зарядкой на маршруте
вопрос не решён. Очень ёмкая батарея, зарядить сложно.

[Лодочник_А]

Я склоняюсь к батарее из LiFePO4. CATL делает 200 Ач модули. BMS платы тоже доступны и разнообразны. Всё остальное скорее всего от Curtis. Но пока думаю. С зарядкой на маршруте
вопрос не решён. Очень ёмкая батарея, зарядить сложно.

а как сложно если осадка её более 2х метров? она ж не предназначена подойти к берегу,ну зарядиться имеется ввиду.

[LeoDron]

[user]Foxpapa[/user], может попробовать  по другому оценить. Кило соляры содержит  около  40 МДж, или около 11кВтч. Учитывая КПД дизельного и электрического  мотора в 30 и 80% соответственно, то  имеем 11*0.3/0.8, и один кг дизеля эквивалентен около  4кВтч батареек. Жестко! 80 кВтч батареи Теслы это всего около 20кг (23-24 л) дизельного топлива!
Но вроде так, если я не ошибся в цифрах.
Хотя моя дизельная машина и потребляет в экономном режиме  4-5 л на сотню километров, что сходится с пробегом Теслы в 400 км.
А какой расход у твоей яхты?

[Foxpapa]

а как сложно если осадка её более 2х метров? она ж не предназначена подойти к берегу,ну зарядиться имеется ввиду.

В марине у причала глубина позволяет. У необорудованного берега естественно не зарядишься, до а розеток с электричеством на необорудованном берегу нет.

[Foxpapa]

[user]Foxpapa[/user], может попробовать  по другому оценить. Кило соляры содержит  около  40 МДж, или около 11кВтч. Учитывая КПД дизельного и электрического  мотора в 30 и 80% соответственно, то  имеем 11*0.3/0.8, и один кг дизеля эквивалентен около  4кВтч батареек. Жестко! 80 кВтч батареи Теслы это всего около 20кг (23-24 л) дизельного топлива!
Но вроде так, если я не ошибся в цифрах.
Хотя моя дизельная машина и потребляет в экономном режиме  4-5 л на сотню километров, что сходится с пробегом Теслы в 400 км.
А какой расход у твоей яхты?

На 1800 об/мин около 2-х литров. Как раз при этих оборотах на графике потребления наблюдается провал.

[Лодочник_А]

В марине у причала глубина позволяет. У необорудованного берега естественно не зарядишься, до а розеток с электричеством на необорудованном берегу нет.

Да это понятно,я смысла не вижу просто в таких городушках,она с кринолином то метров 12? у мне фото её было за заставке помню в компе,ну и площадь под полторы ,больше, парусов то? я моторник.у мне негде ходить,4 года наверное баркас свой пластик  не слипую,резинкой обхожусь,села вода у нас.

[zloitapok]

Провёл эксперимент натурный. Суть в том, чтобы выяснить наиболее выгодный режим движения яхты под мотором. В данном случае под дизелем. Яхта Elan E4.
Получилось следующее. При ясной погоде без осадков, при ветре 9 м/сек и волне до 0,5 м наиболее выгодным режимом работы двигателя по соотношению расход-скорость оказался
режим 1800 об/мин при этом скорость была 5,4 узла. При увеличении оборотов резко возрастал расход топлива. Могу предположить, что подобный режим и для электродвигателя окажется оптимальным.
Для дизеля. установленного на яхте 1800 об/мин по заводской спецификации мощность составит 13 кВт при 68 Н*м крутящего момента.
Как-то так пока получается. Соображаю дальше.

Оптимальный режим для электро имеет мало общего с тем каков оптимальный режим под дизелем. Поставите электро, сделаете замеры, убедитесь что с точки зрения оптимальности дизель и электро - совсем разное. Для дизеля некая средняя скорость оптимальна, а для электро - чем медленнее тем оптимальнее.

Ваш эксперимент с дизелем дал только один два точных параметра - обороты и скорость лодки и еще один приблизительный - расход топлива. Реальную мощность на которой вы шли - вы можете узнать только очень-очень приблизительно

[zloitapok]

Лет десять назад попросил меня один знакомый помочь ему вынуть лодку по осени . Лодкой оказался дракон-переросток из Голландии . То есть драконовские обводы , но киль бульба с осадкой не более 1.4 метра . До крана надо было пройти метров 30 , но после 10 метров сработала защита в контоллере или BMS . Весла на яхте не оказалось , пришлось мне просить у местного населения верёвку и развлекаться бросанием верёвки , повезло с отсутствием ветра . В шлюзе подобная ситуация была бы не столь безобидна . Возможно вольтметр в дополнение к  BMS имеет смысл и/или красная лампочка для женщин , что бы двигатель не останавливался без предупреждения .
Яхта имела 6 автомобильных аккамуляторов , двигатель , электроплиту . Полное отсутствие ДВС себя оправдывало , но это только для однодневных выходов  из Хлебниковского затона до плотины и обратно . Собственно яхта и строилась для однодневных выходов по мелям , только в Северном море . 
На яхте не такие жёсткие ограничения по весу , поэтому до появления лития чаще использовали никель-кадмий от железной дороги чем стартерные автомобильные , если не требовался пуск ДВС .

автомобильные аккумуляторы для электродвижка годятся чуть более чем никак. Можно за 2к долларов для 2-3 тонной лодки сделать запас хода на 50 км на аккумах. Я сделал чуть больше даже. Естественно надо разбираться в вопросе, китнаборов за такую цену нету и будут еще не скоро.

[Foxpapa]

Оптимальный режим для электро имеет мало общего с тем каков оптимальный режим под дизелем. Поставите электро, сделаете замеры, убедитесь что с точки зрения оптимальности дизель и электро - совсем разное. Для дизеля некая средняя скорость оптимальна, а для электро - чем медленнее тем оптимальнее.

Ваш эксперимент с дизелем дал только один два точных параметра - обороты и скорость лодки и еще один приблизительный - расход топлива. Реальную мощность на которой вы шли - вы можете узнать только очень-очень приблизительно

Меня собственно интересовало, существует ли на графике расхода провал. То есть скорость экономичного хода. Оказалось что есть и результат меня порадовал. Я понимаю, что для электродвигателя результаты по мощности будут отличаться, но я понимаю так же, на
какую скорость хода  я должен ориентироваться.

[Foxpapa]

Я прочитал отчёт американов об испытаниях лодки подобных размеров . У них оптимум получился 4,9 узла при мощности 6,72 кВт. Но у них скорость корпуса лодки 7,93. У меня 7,97 при меньшем водоизмещении и я предположил, что оптимальная скорость у меня будет выше.
Что и подтвердилось при испытаниях.
Дальше нужно с электромотором испытывать. Но это уже как потеплеет. Пока буту теорию изучать. Будет что новое, поделюсь.
С уважением. Владимир.