Onderwerp: Ideeën voor coöp development hydrogenerator?

Alleen motor, of ook laadmogelijkheid?
Zo ja, dan probeer ik zoiets te bemachtigen?
De prijs is heel redelijk.

WADnWIND schreef :

Saeftinghe schreef :
Dit is een 3-fase brushless DC motor met een permanente magneet en een opgenomen vermogen van 500W bij 36 of 48V. De wikkelingen zijn in 3-hoek geschakeld, er komen 3 draden uit. Hier hoort een elektronische controller bij. Die controllers zijn in enkele gevallen zo ingesteld dat als je 'de bult af' rijdt de accu's worden bijgeladen. Het laadvermogen ligt dan in de orde van 10 tot 20W. Je kunt er wel meer uitkrijgen, maar dan moet je 'bijtrappen' tot een snelheid van zo'n 60km/hr. Als je de Alpe d'huez afdaalt is dat (en meer) haalbaar alleen het wordt de vraag of je heel beneden komt. Je fiets accu's zijn dan in elk geval wel weer vol!

Zou je de 3 fasen met 6 diodes gelijkrichten, dan komt er een spanning af die proportioneel is met het toerental indien de belasting constant is en niet te hoog. Gebruik je geen belasting, dan kan de spanning 'sky high' gaan en geven de diodes de geest. 500W bij 48V betekent dat de spoelen ongeveer 10A aankunnen zonder al te heet te worden. Je kunt de motor met 6 15A diodes als generator gebruiken zonder de controller.

De motor zal niet waterdicht zijn, maar wel spatwater bestendig. Onder water als hydrogenerator wordt heel moeilijk, aan het hek als sleepgenerator lijkt me haalbaar en in een mast als windgenerator lijkt me ook een haalbare zaak. Met een rollenketting en tandwielen op een vaste schroefas... dat zal ook wel gaan.

Als hydrogenerator zal de boot voor 1000 tot 1500W (= 1,3 tot 2,1pk) worden afgeremd. Voor een grote boot nauwelijks merkbaar, voor een 22 voeter wel heel wat!

Groeten, Peper.

Edit: Ja Boarderbas, dat vond ik ook een heel bijzondere opmerking! P

Peper,
Hoe kom je zo snel aan die gegevens?

Dat laadvermogen is wel heel erg klein met 20W, eigenlijk niet de moeite waard.

Stel de omtrek fietswiel op 2,2 mtr, dat zou zo´n 500RPM betekenen bij 60Km per uur, wat haalbaar is voor een windmolentje.

M´n eerste gedachte was om te regelen met een MPPT regelaartje en daar omheen een spannings schakelaar te zetten die de 3fasen kortsluit wanneer 13,8V bereikt is.
Er van uitgaande dat er voldoende stroom blijft lopen door de MPPT door het verschil tussen 14,4(?) en die 13,8V om de molen nog genoeg te belasten en een te hoog toerental te vermijden.

Ik heb nog 3 verschillende maten wieken liggen, dus met de diameter valt te proberen om genoeg aandrijving te krijgen.
Een (verlengde) fiets voorvork moet dan als mast dienen, dat is wl een nadeel omdat de wieken dan ACHTER de ophanging langs gaan, met vibraties als gevolg.

Ombouwen naar sterschakeling, voor een hogere spanning bij minder toeren, ipv driehoek zal lastig worden denk ik.

Voor eigen gebruik heb ik niets nodig, maar het experiment lijkt me een leuke bezigheid. En eenmaal werkend zal er zeker navolging plaatsvinden.
Alles zal zeker beter leveren dan die IstaBreeze, die heb ik, met flinke wind voor deze omgeving, een paar honderd miliamperes kunnen ontfutselen.

Deze controller die ze verkopen heeft een 0-5 volt aanstuurbare regeneratie.

Met een simpele schakeling moet je RPM in een 0-5V signaal kunnen omzetten. Koppel die terug en je kunt een vast toerental instellen waarop je wilt genereren.

Als dat werkt, kun je zelfs kijken of je er nog enige afhankelijkheid van het geleverde vermogen in stopt om het helemaal "af" te maken...

Ik denk dat de aanstuurspanning voor het aanzetten van de regeneratiefunctoe 5V is. De Chinezen zijn (nog) niet zo goed in het schrijven van handleidingen in het Engels. Ze kunnen namelijk (afh van type motor) behoorlijk hoge spanning laden.
Verder zit in veel van dit soort motortjes (met name de kleinere) een slipkoppeling en tandwieloverbrenging. De grotere zijn meestal direct aangedreven

Die brushless hubmotors hebben ook al lang mijn belangstelling in dit verband.
Veel van te koop: nl.aliexpress.com/category/100...10,95-465&isrefine=y
Ook véél hogere vermogens, bijv: nl.aliexpress.com/item/2015-Fr...eel/32384648404.html

Saeftinghe schreef :
Dat heb ik van m'n eigen elektro ligfiets. Niet dat ik daar een uitgebreide monitor op had, maar als ik met zo'n 60km/hr vanuit de Maartenskliniek de Berg en Dalse weg opschoot ging de accuspanning op m'n 'snotaccu's' op m'n fiets naar 42V en dat wil voor 3x12V lood-zwavelzuur gel accu's zeggen: 'overladen'.
Afremmen of eigenlijk 'recuperatief remmen' levert geen drol op omdat je de veldmagneet bij een permanente magneet motor niet sterker kunt bekrachtigen en er dus geen goede mogelijkheid is een verhoogde laadspanning op te wekken. Je kunt dus alleen met het verlies in de Ri wat doen. Dat verlies is klein en als je in staat bent van dat verlies winst te maken zal deze dus ook maar erg klein zijn. Je moet het dus halen uit een hele hoge snelheid, wil je de fiets accu al rijdend weer opladen. 60km/hr is een behoorlijk hoge snelheid en op een fiets in de stad ook behoorlijk gevaarlijk.

Het terugrekenen van de vermogens is 'natte vinger' werk, maar niet zonder grondslag.
De meeste ebbm's hebben 90% rendement van hun motor. Het rendement van de overbrenging in de staart en de schroef in het water is meestal rond de 30-40% (Alleen Torqeedo claimt 50% rendement van het opgenomen elektrische vermogen en dit komt door de grote 3-blads schroef die ze gebruiken).
Van 900W (voor het gemak) kan ik 30% of 300W omzetten in stuwkracht voor de boot. Als ik de stuwkracht van de boot wil omzetten naar elektrisch vermogen zal dat in het gunstigste geval met een rendement van 30% gaan. Voor 500W moet ik dan 1500W aan de boot onttrekken. Dat is alsof ik vooruit zeil met een 2pk bbm 'achterstevoren' op de boeg. Het is een beetje grof gerekend, maar ik denk dat ik er niet heel erg ver naast zit!
Groeten, Peper.

Sunday schreef :
Uuuh buurman, zal ik de Min kota van Albert meenemen naar de Trintel zodat we wat kunnen experimenteren achter de Marsvin? Neem ik ook dvm mee en een oude halogeenlamp van 12V 55W als belasting...
Groeten, buurman Peper.

Peper,

Ik geloof dat ik zo´n fietsmotor maar vergeten moet, lijkt me een doodlopend paadje.

Ooit, een jaar of 10 geleden had ik een fiets van € 65,= , reed eigenlijk best wel fijn, vooral helling af.
Een heel lange helling met flauwe bochten naar beneden ging steeds harder, de rijwind zoefde om m´n oren.
Toen kwam het idee op borrelen dat het wel erg fijn zou zijn wanneer die energie gebruikt kon worden om de helling na de haarspeldbocht in de verte weer te kunnen gebruiken om omhoog te gaan, zo´n electra fiets is misschien wel iets.
Dan ga ik bergaf wel wat minder hard, maar na die bocht...........ieh een haarspeld bocht die snel naderbij komt......REMMEN....

en ook nog wat grit op de weg.
Ik dacht even dat ik over het voorwiel gelanceerd zou worden, maar het ging allemaal net op het randje goed.

Je zult een lekke band krijgen met die snelheid of de voorvork van het goedkope fietsje geeft de geest.
Je shirtje en korte broekje zijn zo door gesleten hoor, en dan ben je zelf aan de beurt.

Daarna heb ik een tijdje naar electra fietsen gezocht, maar nergens eentje die ook laden kon.

Toen maar een autotje gekocht, met airco, dat ging veel beter, vooral helling op.

Proof of concept
Gisteren met mijn Tinker Tramp in de Trintel haven gezeild. Redelijke wind dicht onder de wal, maar aan de overkant (lager wal) waait het behoorlijk. (zie foto in het noord meeting topic)
Achter de Tinker Tramp zit de Minn Kota van Albert. De koolborstels zijn met 2,5 kwadraat elektrisch naar buiten uitgevoerd en er is een DVM op aangesloten. Bij een zekere snelheid door het water is aan een gebibber te merken dat de schroef draait. De aangesloten DVM staat in het 2V bereik en geeft 'OFL' aan. Er loopt geen magneetstroom. Opschakelen naar 20V meetbereik geeft waarden die beginnen bij 2.3V en loopt op (en af en weer op) naar uiteindelijk 4,2V als hoogst gemeten waarde. Let wel er is geen bekrachtiging en wat wordt gemeten is de remanente spanning. De remanente spanning moet zeker in staat worden geacht een kleine stroom door de veldwikkelingen te laten lopen en zo de afgegeven spanning verder te verhogen.
Het is lastig zeilen met de fok en grootschoot in 1 hand en het roer in de andere hand. Aflezen van windrichting en de DVM leidt uiteindelijk tot rietzeilen op lager wal. Dat geeft niet, met enige moeite kom ik daar wel weer weg.
Meer dan 4V is prima, het is boven de threshold spanning van de FET en zal dus tot oscilleren leiden en daarmee tot het boosten van de spanning naar 14,4V. Er is hiermee proof of concept, een ongemodificeerde Minn Kota werkt als hydrogenerator. Het afgegeven vermogen is afhankelijk van de snelheid, maar zelfs bij een geringe snelheid is er opbrengst.
De opbrengst kan worden verbeterd door een andere schroef of door een goede veldstroom. De Minn Kota moet opnieuw uit elkaar om te zien hoe de magneetveld schakeling kan worden omgebouwd zodat deze sneller vermogen gaat leveren. Belangrijk is: Het werkt!
Groeten, Peper.

boarderbas schreef :
Draagkracht per as....

Goed werk, Peper! Als je met die prutschroef al acceptabele waarden krijgt dan is er hoop op een werkbaar exemplaar. Ben benieuwd naar je aanpassing van de veldregeling. Succes!!

@ Peper , Proof of concept

Leuk dat het werkt.

Jan

Intussen ook te koop. Zijn we weer te laat.
http://www.seahorsemagazine.com/100-content/september-2016/397-electrifying

Oh we zijn al veel te laat! Dit ding begint bij 7 knts, voor mijn €Xr betekent dat dan mijn zeilen door de wrijvingswarmte in de brand staan en m'n kielen smelten!

Stond niet bij wat ie kost... Heb jij een 'quotation' aangevraagd? Ik ben wel benieuwd...
Groeten, Peper.

De VOR boten van 2017-2018 gaan uitgerust worden met een hydrogenerator om energieneutraler te gaan varen.
http://www.volvooceanrace.com/en/news/9282_Upgraded-boats-to-use-hydropower.html

Gisteren op de beurs een opstelling met saildrive en klapschroef gezien, ook heel leuk dat je steeds meer 360 graden draaibare opties ziet.

Meest verrassende voor mij was dat regeneratie met een klapschroef haalbaar is (ja wel minder efficient dan met vaste, maar elk nadeel kent zijn voordeel..toch..). De tric is om wat initieel vermogen te sturen om te zorgen dat de schroef draaid, laat zeggn 250 wat, als deze eenmaal op gang is (onder zeil) schakel je over op regeneren, zo haal je nog steeds een nette opbrengst met e voordelen vn minder drag als je de schroef niet in werking hebt.

Verder ook de getallen dat je 25% kan regeneren, dit op basis van 15 kw, dit brengt dan 4kw op, echter wel met een variable pitch schroef, deze werkt dmv een servo in de schroef. Dit zorgt natuurlijk voor de gewenste pitch ook als je geen 6 knopen vaart. Schroef vlakker = meer rotaties bij het regeneren. Bij aandrijven kun je een overdrive instelling hebben. Bij geen gebruik een vaanstand. Storingen lijken me wel een risico met zo'n servo, zou toch opteren voor een holle as (mja ik ben een conservatieve nederlander zonder dyneema stagen).

In ieder geval leuk inzicht in de echte haalbaarheid, ook met klapschroef, als ik zelf al 15% haal bij 4kw ben ik dik tevreden

(ben even vergeten welke aanbieder het was)

Wkost dah?

Oceanvolt is de aanbieder van de prop met servoverstelling van de pitch en de motor die ook met een klapschroef kan regenereren.

Zie de link hieronder:

oceanvolt e-saildrive

Wel is de 4000w bij een monohull niet zo heel snel haalbaar 17 kts....

prijzen geen idee

De aandrijflijn voor een oceanvolt systeem komt al op 10k+ ex accupakket. Heb er eens een retractable propulsion unit omheen gebouwd, wel mooi spul.

Buiten dat ik het systeem erg mooi vind was de eye-opener voor mij vooral dat je met klapschroef nog altijd kan opwekken, zei het wat minder efficient.

Geeft dus de optie om weinig drag te hebben als de motor (aandrijven of opwekken) maar nog altijd de optie om te genereren.

Zelf heb ik nu een schroefas dus ik zou eerder een 4kw 1800 toeren motor aan de bestaande as koppelen en deze aan de 8000wh li-ion cellen koppelen die ik heb. Geen bezwaar voor een borstelmotor te gebruiken met een PWM als besturing, redelijk simpel en hoeft niet veel te kosten

Maar eerst maar weer netjes in de vaart komen met mijn bootje...

Schop omhoog:
Zowel uit eigen ervaring als door vergelijkend onderzoek van Rob Bosman komt naar voren dat het omkeren van schroefaandrijving naar generator aandrijving via de 'aandrijfschroef' een miserabele opbrengst levert ten opzichte van de daarin geïnvesteerde moeite. Dit heeft een aantal redenen.
1^e: een 'aandrijfschroef' heeft een omgekeerde hydrodynamiek ten opzichte van een 'opwekschroef'. De koordes van de schroefbladen van een 'aandrijfschroef' zijn in het nadeel van de werking als 'opwekschroef' en zorgen voor verminderde opbrengst bij een gelijke 'drag' van de schroef in het water.
2^e: De schroefdiameter en spoed van een aandrijfschroef worden bepaald op het vermogen dat de motor kan leveren om de voortstuwing te realiseren. Voor een goede 'opwekschroef' zouden deze waarden anders moeten zijn om een goede aanpassing op de generator te realiseren. Deze eigenschappen zijn strijdig met elkaar.
Het een en ander leidt ertoe dat de vermogensopbrengst van een aandrijfinstallatie, die als generator wordt gebruikt, slechts rond de 10% van het nominale opgenomen vermogen van de aandrijfinstallatie ligt, waarbij de 'afremming' van de boot ongeveer 50% van het aandrijfvermogen bedraagt.
Dit zal voor boten met een direct op de schroef gekoppelde elektrische aandrijving iets gunstiger zijn, maar het verschil is marginaal.

Conclusie: het werkt wel, maar het heeft een lage opbrengst. De redenen hiervoor zijn:
De diameter van een aandrijfschroef is te klein om goed te werken als opwekschroef.
De 'hoge druk zijde' (vlakke koorde van het schroefblad) van een aandrijfschroef zit aan de 'achterkant' terwijl deze voor een opwekschroef aan de 'voorkant' moet zitten.
De vorm van de leading edge van het schroefblad is voor de respectievelijke functies geheel verschillend.
Wellicht is er met een symmetrisch schroefblad met variable pitch en identieke leading en trailing edge nog wat te winnen, maar dit zal dan waarschijnlijk ten koste gaan van het 'voorwaarts' rendement (maar vaart de boot misschien sneller achteruit...) en dat is niet zo interessant aangezien je meestal vooruit vaart. Dit is iets voor Go West om na te gaan of ik hierin juist ben.
Hoe je het ook wilt aanpassen, het verbeteren van de ene functie zorgt altijd voor het verslechteren van de andere functie, je zit vast in een win-loose situatie die moeilijk is om te keren (ja tenzij je de aandrijfschroef onderweg wisselt voor een opwek schroef... onwaarschijnlijk!) Schroefwissel is bij een elektrische buitenboord motor wel een optie, maar waarschijnlijk 'een gedoe' waar velen niet echt belangstelling voor hebben. Bovendien is de optimale schroefdiameter en spoed voor opwekking niet goed haalbaar door de constructieve gegevens van 'de staart' van de bbm. (is het geval bij de Minn Kota die ik voor dit experiment gebruik). Wat nu?

Gewoon genoegen nemen met het feit dat de opbrengst laag is ten opzichte van de 'remming' van de boot. Dit is voor de schippers met een 'need for speed' waarschijnlijk 'onverteerbaar'. Voor de 'korte afstand schippers' is dit onzinnig, temeer omdat de tijd tussen 'walstroom en walstroom' kort genoeg is om de service accu weer op te laden, zo niet dan ga je toch 'stroom draaien'!

Het aandrijfsysteem optimaliseren voor opbrengst en de motoraandrijving ondergeschikt maken aan de opwekking? Er zullen weinig schippers zijn die hiervoor kiezen, maar als je er vanuit gaat dat de zeilen de 'main engine' zijn van je boot, is dit 'wel een dingetje'. Voor de schippers waarbij de motoraandrijving een belangrijk deel vormt van het veiligheidssysteem, is dit een 'no no'.

Er is een derde optie en dat is 'scheiding van de systemen'. Bij een geheel gescheiden opwek systeem, kan dit systeem worden geoptimaliseerd voor opwekking en functioneren naast een voor aandrijving geoptimaliseerd systeem. Even aangenomen dat er een 'voor aandrijving geoptimaliseerd systeem' op de boot zit, is dit systeem eenvoudiger en goedkoper te maken en daarmee zeer geschikt voor de coöperatieve ontwikkeling van een 'hobby systeem'.

De egoïstische 'elektro schipper' in mij heeft geen mogelijkheden tot 'stroom draaien' en zal de 'non fossiele' zeilaandrijving ten volle moeten uitbuiten om de service/aandrijf accu vol te houden. Het 'omkeren' van de EBBM functie is geen oplossing (is bij een Torqeedo vanwege de elektronica ook technisch zeer gecompliceerd) vanwege de marginale opbrengst. Mijn EBBM neemt al plaats in op de achterspiegel en er is dus geen plaats voor een geconverteerde versie die stroom opwekt, blijft voor mij over: de sleepgenerator. Dit wordt voor mij de weg waarin ik verder wil ontwikkelen. Daarmee wil ik niet zeggen dat 'sleepgenerator-do' de enige weg is, maar dat het voor mij, als egoïstische schipper, de gunstigste weg is om in te investeren.

Voordelen zoals ik die zie:
Uit het water gehaald, is de remming door de niet functionerende installatie: nul.
De installatie is klein en in een bakskist op te bergen (is afhankelijk van het op te wekken vermogen en de grootte van de bakskist, natuurlijk).
De schroef kan worden geoptimaliseerd voor snelheid en vermogen.
De generator kan worden geoptimaliseerd voor gewicht en vermogen.
En niet te onderschatten: buurman Sunday heeft een hele mooie flexibele as ontworpen voor zijn furler, die een gering gewicht paart aan een goede torsie stijfheid en voldoende treksterkte.

Te onderzoeken:
Uitgaande van 100W op te wekken vermogen bij 4knts: schroefblad profiel en vorm van een 3 blads schroef, koppel, toerental en schroefdiameter.
Bijpassende 3-fase, permanente magneet generator.
De noodzaak voor een paravaan om de schroef onder water te houden bij hoge snelheden (niet dat ik die met mijn bootje zal halen, maar jekennieweten en op dromen wordt nog geen belasting geheven).

Groeten, Peper.

Ondertussen plaatst Koko een leuke post met een hydrogenerator. Iets boven mijn budget qua prijs, snelheid en op te wekken vermogen, maar wel een mooi ding!

Nog maar even bij Peper onder de aandacht brengen:
www.duurzaamjacht.nl vaart met max-prop schroeven. Motor moet ietsje in de vooruit, en dan gaan ze laden.
Hoe zit je dan met je rendement?