Elektro-Windex?

Hei!

Fikk for en tid tilbake tilbudet om å overta et Windex-prosjekt. Det har jeg takka nei til (4-5000t med bygging). Men i prosessen med å finne ut av dette ser det ut til at jeg kanskje blir involvert i et eller to windex-prosjekter likevel. Jeg har fått tilbudet om å kjøpe en Windex om 2-3 års tid. Forutsettning for et evt. kjøp er at jeg syr sammen en elektroløsning til Windex.

Windex 1200C

Windex 1200C som jeg var medeier i tidligere

Jeg ser for meg en løsning som består av følgende komponenter:

  • Motor: FES sin 30kW motor (veier 12kg, original windexmotor veier 17).
  • Propell : Han som har windexen bygger propellene vi trenger. Han er komposittingeniør og gjør ikke annet hele dagen enn å bygge mer eller mindre eksperimentelle ting i kompositt.
  • Motorkontroller: Den som FES har (som sikkert er to generasjoner bedre når dette blir aktuelt)
  • Batteri: Her er utfordringen. Windexen har veldig lite lett tilgjengelig plass. Så jeg har begynt å se på noe ala Tesla sin løsning med å bruke 18650 celler og en hel haug av dem. Dette gir noen utfordringer på batteri-monitoring osv.

Dagens FES batteri består av 28 celler i serie, komplett pakke gir ca 100V under belastning. Og kan levere ca 200A (20kW peek), 120A kontinuerlig (12kW). Dette er delt opp i to store tunge firkanta klumper. Det er bare å glemme å få plass i en windex. Og det er kanskje litt lite energi tilgengelig også. Skissen nedenfor viser hvordan jeg akkurat nå ser for meg en løsning.

IMG_2689[1]

Jeg ser for meg at det er to hovedveier å gå for å lage en slik batteripakke med mange celler.

  1. Lage mange pakker med 28-30 celler i serie som parallellkobles. (Ikke direkte, men ved hjelp av «ideele dioder»).
  2. Lage mange pakker som hver har en boostconverter som leverer strøm ut på en felles høyspennings linje (slik som på skissa).

Fordelen med den siste løsningen er at man er mer robust mot celler som svikter. Fordelen med den første er at man slipper alle disse ikke fullt så effektive boost-converterne. Felles for begge er at man trenger et Battery Mangement System (BMS), og en batteriladerløsning.

Så litt om hvorfor man skulle ønske å bruke så mange små celler. Det handler rett og slett om å kunne får til god kjøling på cellene. De store cellene til FES er mer utsatt for overopphetning enn disse 18650 cellene. Rett og slett for at det er mer overflate pr. enhet med energi som er lagret.

Hvor stor er en slik 18650 celler?, Jo den er 18*65mm, derav navnet.

Hvor skal man putte noe slikt i en Windex? Jeg vil foreslå vingen. Men hvor gjennomførbart det er med å installere noe slikt etter at wingen er ferdigbygget aner jeg ikke. Kanskje man må bygge ny vinge for å få en fullgod løsning? Thomas kan sikkert designe en vinge til oss. Men det er nå litt mas med å få bygget noe slikt da.

Det er også en mulighet for at jeg kan komme til å bidra litt på det windex-prosjektet som jeg ble tilbudt å kjøpe . Men ingen av alternativene er uansett aktuelle før om 2-3 år.

Planen min nå er å begynne med å lage en 6-cellers batterimodul (som jeg også kan benytte i dykkerlykta mi). Og så gjøre meg noen erfaringer med denne før jeg tegner videre på en løsning som enten har en høyspenningutgang eller som har flere celler i serie.

Jeg er meget interesert i alle mulig forslag til hvordan en slik løsning (batteri, motor, motorkontroller osv.) kan gjøres.

2 comments

  1. kjell sier:

    Hmm, dette hørtes interessant ut.
    Jeg tenkte kanskje en variant av batteri versjon 1. Dvs at du lager en haug med mindre seriekoblede moduler som hver har nok spenning til å drive motoren, men i stede for ideelle dioder, så kobler du dem inn og ut sekvensielt. Dvs du bruker opp en modul før du kobler over til neste, osv. På den måten vil batteriet ha en tilnærmet fulladet karakteristikk helt il slutten, og det er mye letter å monitorere hvor mye energi som er igjen (telle antall brukte moduler). Også sørger du for å starte forskjellige steder i rekka hver gang du flyr slikt av slitasjen blir jevn.

    Jeg tenker også at denne metoden vil gi god driftssikkerhet. Med en gang en celle i en av modulene svikter, kan systemen koble den ut og gå til neste modul, som da er fulladet og klar.

  2. Bernt sier:

    Nja, ikke helt overbegeistret for ideen. Ved å trekke all strømmen fra en batteripakke så blir indremotstanden til den totale pakke relativt sett høy, dermed har man dårlig effektivitet. Og så må hver batteripakke kunne levere 120A+ Noe de ikke under noen som helts omstendighet kan klare. Og kablingen mellom alle batteripakken må være dimensjonert til å tåle 120A. Når jeg ser på det nå så er det å få til å få nok strøm ut en av utfordringene. Et batteri har typisk 3Ah kapasitet og 3,7V cellespenning under belastning. Du finner noen på ebay med mye høyrer kapasitet, men de leverer ikke noe særlig ved 2C eller tøffere utladning. Ved 2C utladning trenger man 600 celler. Det gir 100 lade og balanseringskretser. For å sette det i perspektiv så koster det orginale FES batteriet (ca 100V 120/200A, 42kWh) ca 7000,- Euro. Så man kan jo finne på litt innenfor disse begrensningene.

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *

5HKn

Please type the text above: