Onderwerp: Ombouwen naar vol elektrisch (de diesel eruit!)

Rev schreef :
Is zeker leuk om te volgen. Zijn erg handige klussers.

Yellow Boat schreef :
Het ging ook niet in een keer goed, maar ze varen er inmiddels wel mee rond (zie de volgende afleveringen). Verder vind ik het een reuze interessant onderwerp en hoop ik ook nog een keer 'all elektric' te gaan varen, maar ik vrees dat de oplossingen dan eerst iets meer 'plug and surf' zullen moeten zijn, want de discussie hier gaat me (ver) boven de technische pet.

Go west schreef : +1
Anders kom je met volgas nooit boven de 2500 toeren uit. How to fuck your engine les een.

It Paradyske schreef :
[N] = [kg m / s^2] (F = m a)

[Watt] = [N m / s] (P = F v, c.q. P = M * omega)

In de nieuwe zilt staat een verhaal over boot die met twee 400volt! Motoren en een generator gaat varen.

Het is wel mooi dat je hier al je theoretische kennis betreffende volt, watt, vermogen etc. kan laten ten toon spreiden, maar John 338 en ook ik en nog vele anderen zouden graag weten hoe dit kan en of het financieel interessant is.

Hoe wat kan?

Diesel Elektrisch en hybride zijn beide mogelijk en worden al decennia lang veelvuldig toegepast in de scheepvaart en sinds enkele jaren zijn er ook comemrciele oplossingen voor op kleine vaartuigen als de onzen.

Je kunt je portomonee trekken en standaard oplossingen gebruiken, of je kunt je huiswerk goed doen en gaan doe het zelven. Voor dat laatste moet je echter wel de theorie achter de materie kennen, ander verspeel je een hoop tijd en geld op iets wat waarschijnlijk niet zal werken.

nardus schreef :
www.hybrid-marine.co.uk/index.html

Younn schreef :

Zeker is het financieel interessant.
Voor een zeer stille oplossing is elektrisch nog steeds de goedkoopste oplossing.
't Is duur, maar wel stil..... En dat is een diesel niet. Vraag is heb je dat er voor over, en die vraag moet je zelf beantwoorden.

It Paradyske: Zo is dat!

@Younn: Wat nu financieel interessant is, kan morgen weer voorbij zijn. 'Financieel' is erg 'vluchtig'. Indien je het alleen om het geld doet of voornamelijk om het geld doet, begin er dan niet aan, het wordt een teleurstelling. Je hebt minstens nog 2 andere sterke motivaties nodig.
Voor mij:
De stilte, het milieu, brandstof besparing, autarkie en niet onbelangrijk: hobby en tijdverdrijf, dynamiek en verandering.
Als je voldoende motivaties hebt om het te doen, dan zijn de technische inzichten te verkrijgen, omgekeerd werkt het niet. 'No pain, no gain', je zult er iets voor over moeten hebben... Heb je dat?
Groeten, Peper.

Inmiddels lijkt de TS een beetje afgehaakt te zijn bij zijn eigen topic.
Ben ik wel benieuwd of dat betekent dat we hier te technisch worden en hij het project wel zonder ZF gaat doorzetten, of dat hij z'n ombouw naar electrisch toch maar in de ijskast zet.

Peper schreef :
Hier ook de stilte en milieu, zijn voor mij de 2 belangrijkste zaken naast techniek, innovatie, levensduur etc, etc

Oproep aan TS: laat wat van je horen en vooral laat je niet ondersneeuwen! (vooral niet door mij)
Groeten, Peper.

De vraag van de TS is stel dat zijn diesel motor end of life is. En motivatie heeft om voor elektrisch te gaan ivm de genoemde voordelen. De nadelen neemt hij dan ook voor lief.
Maar stel dat jou diesel motor end of life is. Dan is de vraag waar ga je jou geld in investeren? Een nieuwe diesel motor of een nieuwe elektrische aandrijving. Een bijkomend voordeel van de laatste is dat de kosten kan verspreiden en eventueel later je systeem kan upgraden dmv meer accu's of een generator of omvormer voor meer comfort aanboord. Dit is natuurlijk voor iedereen anders en je zou dus bij een beperkt budget korte middel en lange termijn doelstelling kunnen formuleren. De investering in de boot doe je altijd voor jezelf. De verkoop waarde van je boot zal door een nieuwe motor E of D nooit stijgen in verhouding tot de investering die je doet.
Het probleem is als je het niet zelf doet je best veel moet betalen voor een compleet systeem. Vaak zijn de individuele componenten goedkoper. Het prijs verschil zit natuurlijk in service en marketing en ontwikkeling. Als je zelf meer nadenkt (ontwikkeld) en het zelf samen stelt uit betrouwbare electo componenten (geen marketing wel service op component niveau) is het niet heel ingewikkeld om een compleet systeem te maken en uit te voeren. Er van uit gaande dat je ook comfortabel zelf je diesel motor zou vervangen. Er zijn ons veel meer mensen voor gegaan dan we denken echter is er geen comunitie zoals b.v voor het ombouwen van auto's. Waar 1000 mensen hun ervaring en gebruikte componenten delen. Op ZF zijn denk ik wel genoeg mensen die je in de goede richting kunnen duwen.
Om het voor de TS wat concreter te maken zal ik proberen een duwtje te geven:
Is een E motor installatie zoveel duurder dan een D motor? We gaan uit van het vervangen van een EOL diesel motor van rond de 10KW door of een E of D motor. Ik ga uit van in NL gevestigde bedrijven aangeboden componenten.
Voor 1500 euro heb je een 10KW motor en controller. Deze heeft een toerental van 2000 rpm. We hebben dus een kleine reductie nodig en een frame om de boel in te bouwen. Kosten rond de 250 euro inclusief stuwdruk lager. Goede lader er bij 500 euro. Let vooral op de output van de lader deze gaat namelijk bepalen hoe hard je kan varen op een generator als de batterijtjes leeg zijn mocht dat een wens zijn. Zo niet dan betekend het dat je langer moet wachten tot de batterijtjes vol zijn. Tellen we dit op dan kost het mechanische deel 2250 euro en kunnen we op een generator of lang verlengsnoer varen. Een 10 KW diesel motor met KK kost met niks erbij rond de 5000 euro. In deze vergelijking ga ik er vanuit dat inbouwen in beide gevallen zelf gedaan word en er geen aanpassingen gedaan worden aan de schroefas installatie. Ga je dit wel doen dan kost dat in beide gevallen het zelfde dus laten we buiten beschouwing.
Dus wat hebben we bij een elektrische aandrijving over tov een D motor? 5000-1500-250-500= 2750 euro voor accu's.
Voor 2750 euro kan je veel pb batterijen kopen iets minder AGM batterijen en nog wat minder LiFePo batterijen.
Omdat we kiezen om zo gewicht neutraal mogelijk om te bouwen kunnen we enkel kiezen voor LiFePo accus. AGM zou rond de 500KG gaan wegen. Onderstaand wat je in Praag kan halen voor rond de 2750 euro. Compleet kopen kan ook maar is 2x zo duur of je je range word de helft
100 amps 48 volt 4,8 kw(bruikbaar vermogen)
item Aantal prijs Totaal
Accu cellen 100Ah 16 105 1680
Accu connectoren 14 4,75 66,5
Batterij protect
high voltage 1 60 60
batterij protect
low voltage 1 110 110
BMV (Monitor) 1 150 150
Blue tooth kabel 1 50 50
Zekering+houder 1 30 30
Diverse 1 214,65 214,65

Accu 1746,5
Rand apparatuur 614,65
Totaal 2361,15

Ik noem hier geen kosten voor schroeven en bedrading omdat bij het vervangen van een diesel deze kosten ook niet bij de motor prijs inzitten vaak moet dit als nog en dat kost ook een lieve duit. De kosten van een e-aandrijving zijn echt niet veel hoger als je insteek is veel zelf te doen en zelf de ontwikkeling te doen. Ik durf te beweren dat in 90% van de gevallen een 10KW d-motor vervangen kan worden door een 5KW E-motor. Met soms kleine plussen en soms kleine minnen in de prestatie.

Mijn eigen Sloep vaart met 2.8 kw romp snelheid. Met 1.8 kw vaar ik 90% romp snelheid. En met 1.2 kw 80%. Er zat een goede 2 cilinder kubota in van 14 pk. Mijn sloep weeg door dat er ooit ballast in de skeg en romp is gegoten rond de 2 ton en heeft een slechte lengte breedte ratio. Een zeilboot van pakweg 2.5 tot 5 ton kan goed met een elektromotor van rond 5 kw uit de voeten en zal niks of bijna niks onderdoen voor de dieseltjes van rond de 10 tot 15 pk. Besef dat veel zeilboten vaak naast de mogelijkheid van een inboord diesel de mogelijkheid hadden om met een BBM rond varen van tussen de 6 tot 8 pk op de spiegel wat ook “maar” 4,4 tot 5.8 kw is.

Wil je zelf niet het risico lopen op een slecht uitgevoerde (ontwikkelde) ombouw dan is volgens mij de Torqueedo pod dive een van de goedkopere alternatieven.
Pod 4 KW 3600 euro, 2x accu 2550 (100Ah 48volt)en lader 400 (niet van torqueedo) totaal 9100 euro dit zijn de katalogus prijzen inclusief BTW. Alle zekeringen en kabels van de motor naar de accu zijn er bij. Enkel nog van de accus onderling en je kan dus varen. Klapschroefje er bij 700 euro dit kan je in mijn optiek beter investeren in een zonnepaneel en mppt lader en dan de motor gewoon in zijn voorruit zetten met minimale wattage om zo min mogelijk weerstand te hebben tijdens het zeilen. Mooi energy balans in de plus en als de boot in de box ligt worden je accus weer vol.

mvg FKZ

@FKZ dat is heel interessante en praktische info die je daar geeft. Het klinkt alsof je hier professioneel mee bezig bent. Klopt dat? Ik zou het heel leuk vinden om eens wat foto's te zien van hoe e.e.a. op een klein zeiljacht is ingebouwd. Heb je dat ook toevallig?

@ sizu

Niet professioneel mee bezig. Heb wel inmiddels 10 jaar geleden een Solar boot gebouwd voor de FSC. Tijdens de laatste FSC voer deze boot nog steeds in het midden veld mee met weinig echte aanpassingen. Naast mijn studie WTB gewerkt bij een innovatie bureau voor lichte constructies en elektrisch varen. Mijn eigen sloep is drie jaar geleden op basis van de FSC kennis omgebouwd naar E aandrijving met een zogenoemde Pannekoek motor. Dit zijn permanent DC motoren met sleep contactjes (brushed) merken die allemaal hetzelfde doen Agni, LemCo, Perm en MARS. Goede efficiëntie 85% maar ook prijzige motor voor lage vermogens afhankelijk van het voltage kan zoeen motor 2 tot 8 kw leveren. Een door ontwikkeling is de brushless permanent DC motor. Onder ander veel gebruikt in fietsen tot 250 watt. Hier zijn ook een paar fabrikanten die hogere vermogens maken (Goldenmotor, Mars electric, Cromotor etc) Dit zijn allemaal kleine lichte motoren. Een deel van deze motoren vind je terug in de commercieel aangeboden producten. Naast natuurlijk de standaard industrie motoren die groter en zwaarder en vaak goedkoper zijn. Niet door mij gemaakt maar dit is een typisch voorbeeld van een pannenkoek motor waarschijnlijk Lemco (type D200 wikkeing D135) in een 48volt toepassing met een vermogen van 7 kw. Gewicht inclusief frame 25KG (16 motor 10KG voor frame lagers en overbrenging)

Dan laat ik even zien hoe 16 cellen van 100Ah eruit zien:

Dan kan ik ook zeggen dat als je ze via een zonnepaneel van 100W MPPV 17V vol laadt met een omvormertje van €16, je de MPPT regelaar kunt schrappen en ook de walstroomlader kunt weglaten. Van 80% leeg naar vol, heb je dan een zomerse week nodig.

Met een 3kW motor kun je dan 1,5 uur op vol vermogen varen. Dat mag je niet in de haven doen zodat je ongeveer 6 uur per week kunt besteden om de haven in en uit te varen.

FKZ noemt geen service accu, maar met een 48 naar 12V omvormertje kun je de tractie accu ook heel goed als service accu gebruiken, als kost je dat wel iets van de range. Ik schat in dat je dan iets van een half uur minder op vol vermogen kunt varen, terwijl een verbruik van ca 500Wh per dag wordt aangevuld via het 100W zonnepaneel. Dit komt neer op recuperatie van de 'uit vaar energie', dezelfde dag dat je de haven uitvaart en dat je dus weer terugkomt met een volle accu (tenzij je die 24V 500W magnetron gebruikt als je zeilt).

Ben je bang dat je dan nog tekort komt... Leen je van mij toch dit ding:

Die zit dan wel in een kastje:

en start automatisch als de spanning onder de 43V komt en stopt als de spanning boven de 57V komt.
Levert 2kW aan de accu's en loopt op benzine (en maakt een tering herrie). Maar je blijft wel varen!
Groeten, Peper.

die 16 cellen wordt ik wel blij van maar ik vindt 100 Ah beetje weinig, die dieselgenerator wordt ik wat minder blij van. Kreeg van jou een mooie linkzelfde type cellen alleen meer Ah daar wordt je echt blij van.

Via de Victron site gevonden

http://www.renugen.co.uk/pylontech-lithium-iron-phosphate-2-4kwh-battery/

Als de prijs klopt dan is dit ongeveer 2,5 keer goedkoper als de huidige aanbieders. En iets voordeliger tov praag met als bonus geen R&D en garantie van 5 jaar. Zeker in een groter schip (@Rev) zouden deze goed geintegrerd kunnen worden in een nieuw of bestaand ontwerp.

Wanneer je leek bent op gebied van electronica, heb je wel iets aan de uitleg van FKZ, daarvoor dank.

FKZ schreef :
Ziet er mooi uit en de prijs is gunstig, alleen ze ze zijn maar 50 Ah, denk dat je dit beter aan Peper kan vragen.
Ik zelf zit straks meer in deze orde van grote te denken prijs zal nog wel zakken de komende jaren.
nl.aliexpress.com/item/lifepo4...81-9e7e-c451778d340e
gewoon 300 Ah

De kracht van de 19"stack zit hem in dat je die kan beschouwen als batterijtjes van 50Ah bij 48 volt. Deze zijn voorzien van een BMS en uitlezing. Door er meer aan elkaar te koppelen kan je een grote oplag maken. eigenlijk voor UPS storage etc.

16x300ah*3.2volt is 15 kwH kosten 500*16 is 8000 euro daar kan je ook 8 van deze racks van kopen met 16KwH opslag. Echter weet ik niet of je ook 400 Ah uit die racks kan trekken?

Rev schreef :
Aan je schaalvergroting hangt ook een nadeel. Meer AH grotere bank en al je vermogen zit op 1 plek. Gezien de prijs zou je ook 3x 100AH bank kunnen overwegen. Makkelijker te plaatsten aanboord en je bouwt reduncancy in. Iets wat ik als ik rond de wereld zou zeilen een pre zou vinden.

FKZ schreef :
Ik ook niet, laat het antwoord hier op dan ook liever aan Peper over. In mijn geval zullen ze straks 15 kW elektro motoren moeten voorzien van stroom die ook weer voor het opladen gaan zorgen.