Förutsättningarna vad jag förstod var drift av elmotor samt laddning av batterier med solceller, vindkraft eller vatten generator i första hand.
Drift/ laddning med någon typ av förbänningsmotor som reservkraft, bränsleceller kan väl också vara ett alternativ?(Jag tittade på ett fabrikat, det fabrikatet behövde en speciell slags metanol som det verkade och då får man ju värdera hur viktigt bränslets tillgänglighet och priset för bränslet är, det skiljer säkert mellan olika fabrikat)
Vid användning av vindkraft, solpaneler eller liknande för laddning av batterier.
Solceller/ vindkraft->batterier (laddregulator förståss)
Vid användning av batterier för framdrivning.
Batterier->regulator->elmotor->propelleraxel ->propeller, olika typer av reglering är ju möjlig, men effekten skall antagligen vara variabel med antingen regulatorn (steglöst eller i fasta steg) eller genom omkoppling av elmotorn? (är inte insatt) eller genom att ändra bladvinkeln på propellern eller genom en kombination.
Eller
Batterier->regulator->elmotor->variabeltransmission (hydraulisk eller annan)->propelleraxel-> propeller. I det här fallet så kan man ändra effekten med den elektriska regulatorn (steglöst eller i fasta steg) eller genom omkoppling av motorn(?) eller med den variabla transmissionen eller genom att ändra bladvinkeln på propellern eller genom olika kombinationer.
Vid användning av förbränningsmotor för framdrivning (i det fall batterierna ” börjar ta slut”).
Förbränningsmotor->propelleraxel->propeller (med fast eller ställbar bladvinkel).
Förbränningsmotor->transmission(hydraulisk eller annan, fast eller variabel)->propelleraxel->propeller (med fast eller ställbar propeller).
Vid användning av bränslecell för framdrivning.
Via/ parallellt med batterierna eller direkt? (finns säkert flera olika inkopplingssätt ).
Vid drift av förbränningsmotorn (då batterierna är ”tomma”).
Då förbränningsmotorer är effektivast vid ett ganska konstant varvtal och vid en ganska hög belastning som det verkar och efter som man vid drift av förbränningsmotorn antagligen inte alltid kan använda motorns ”effektivaste effekt” (varvtal och belastning där motorn har bäst verkningsgrad). Så borde man se till att den belastas optimalt genom att ladda batterier på ett sådant sätt att belastningen för motorn blir så stor att motorn får arbeta effektivt.
Transmissioner.
Det skulle vara kul att veta vilka transmissioner som är effektivast samt vilka av dem det är som ger tillräckligt bra manövrerbarhet.
Batteri->regulator->elmotor->propelleraxel->propeller (switchregulator, fast eller variabelpropeller)
Batteri->regulator->elmotor->propelleraxel->propeller (regulator som ger spänningar i fasta steg, fast eller variabel propeller)
Batteri->regulator->elmotor->hydrostatisktransmission(eller annan variabeltransmission)->propelleraxel->Propeller (switchregulator eller spänning till motorn i fasta steg).
Samt
Förbränningsmotor->generator->elmotor->propelleraxel->propeller (reglering av både motorvarvtal / ”gaspådrag” samt belastning av motorn (genom reglering av generatorn).
Förbränningsmotor->hydraulpump->hydraulmotor->propelleraxel->propeller (reglering av både motorvarvtal/ ”gaspådrag” samt belastning av motorn (genom reglering av hydraulpumpens deplacement, eller vad det heter).
Förbränningsmotor->propelleraxel->ställbarpropeller.
Det skulle också vara intressant att veta vilka elmotorer det är som är mest effektiva DC, AC samt vilka elektriska regulatorer det är som är effektivast, och som är lämpligast till ovanstående motorer.
Jag har hört att max tillåten DC spänning i/ till fordon (bilar, båtar?) är 50V på grund av risker med ljusbågar och liknande.
Kan det vara så/ är det så att en omvandlare t ex 24VDC till t ex 100VAC kan vara bättre än en DC-DC på grund av ovanstående och därför kan vara bättre/ göra att en viss motor kan vara/bli mer effektiv/ tillåten att använda?
Jag skulle tro att det enklaste, billigaste och effektivaste är att:
1)Koppla en liten dieselmotor direkt till propelleraxeln via ett ”frihjul” och använda en ställbar propeller, koppla en generator direkt till motorn, koppla en elmotor direkt till propelleraxeln (ev via ”frihjul)”, se till att dieselmotorn får arbeta vid en belastning där den är som mest effektiv, exempel om en liten effekt behövs till ”direktdrivningen” via frihjulskopplingen så skall laddströmmen till batteriet kunna vara så stor att motorbelastningen kan regleras så att den blir konstant/ nästan konstant och belasta förbränningsmotorn så förbränningsmotorn arbetar så optimalt som möjligt.
2)Koppla en liten dieselmotor via en hydraulpump med variabelt deplacement till en hydraulmotor och vidare till en propelleraxel via ett frihjul, koppla en generator direkt till förbränningsmotorn, koppla en elmotor direkt till propelleraxeln för drivning vid batteridrift.
3)Man kan ju göra flera varianter också….
Exempel (för att visa principen)
En elmotor som driver en propelleraxel får/ kan dra max 20A från givande batterier ,effekt uttaget är variabel, välj önskad/ effektivast princip , batterispänningen är 24V och batterikapaciteten är 600Ah.
Tänk att batterierna hela tiden laddas med energi från solceller och vind kraft, men efter som det inte blåser och är molnigt (just nu, i det här exemplet) så minskar hela tiden batteriernas ladding. När batteriernas ladding är ”riskabelt låg” startas en liten diesel motor, när dieselmotorn startas så tar den över framdrivningen via en hydrostatisk transmission, överförd effekt till propelleraxeln via den hydrostatiska transmissionen ser man till att den blir max ca 480W, plus en del förluster, ungefär lika som vid eldrift (20Ax24V=480W). När förbränningsmotorn startas så börjar även batterierna att laddas, maximal laddning bestämmer man skall vara ca 1440W plus en del förluster, (1440W =60Ax24V, 60A=1/10 av 600Ah), om man väljer en diesel motor som kan avge en effekt på ca 1440W plus förluster så kan man ladda batterierna ganska effektivt och dieselmotorn kan också köras på ett effektivt sätt. Om man avbryter laddningen som sker från förbränningsmotorns generator innan batterierna har nått full laddning så finns det lite laddningsmarginal för sol och vindkraft att fylla på resten av energi upp till full laddning i det fall att man slutar använda elmotordriften (om man inte behöver köra elmotorn mer för stunden). Sol och vindkraften skall dock dock eftersträva att fulladda batterierna i alla lägen.
Man kan använda delar från en eltruck, truckbatteriet, elmotorn och hydraulpumpen från trucken som det har föreslagits tidigare (längre upp i tråden, eller vad det kallas), man kan då välja att koppla in olika fasta spänningar och reglera ”utväxlingen” med en ställbar propeller eller hydraulpump med ett variabelt deplacement eller reglera spänningen till elmotorn med switchteknik för att få önskat effektuttag.
Man kan i det här fallet välja att koppla en variabel hydraulpump till förbränningsmotorn och via några hydraulventiler och välja om man skall driva hydraulmotorn som driver propellern med flöde från förbränningsmotorn eller med flöde från hydraulpumpen som drivs av elmotorn.
Efter som dieselhydraulisk transmission tydligen(?) är effektivare än dieselelektrisk transmission så borde det här fungera ganska bra/ bättre.
Man kan ändra storleken på batteriernas laddningskapacitet om det behövs för att ändra dieselmotorns ”kör intervall” och möjlighetenen att lagra sol och vind kraft.
Skulle i hur som helst vara intressant att veta hur förlusterna ser ut i de olika fallen?
Själv är jag inte så där jätteinsatt i hur de olika principerna fungerar varken enskilt eller i ett helt system. Och jag har aldrig ägt en båt heller för den delen
Dieselelektriskt med en motor som går på varierande varvtal låter fel i mina ”öron”, men det kanske är rätt?