Cómo despegar con baterías o la práctica de operar el paramotor eléctrico SkyMax. Parte 2

Continuación del artículo "Cómo despegar con baterías o una pequeña teoría de un paramotor eléctrico. Parte 1 " .

4. Descripción del paramotor eléctrico SkyMax.

En un artículo anterior, ya se presentó una fotografía de la estructura interna de la batería usada en el proyecto. Ella - en forma ensamblada:



Brevemente sus características nuevamente:

• configuración 15S16P LG HG2;
• tensión nominal 55 V;
• capacidad: 46 Ah;
• rango de voltaje de funcionamiento: 45-63 V;
• corriente de descarga continua: 80 A;
• corriente de descarga a corto plazo: 320 A;
• energía almacenada: 2.6 kWh;
• sección de cables de alimentación 4x6 sq. mm;
• El peso es de 12 kg.

En colaboración con la empresa que fabrica los paramotores con los paramotores SkyMax ICE, se adquirió el motor sin escobillas REX-30 de 2/3 vueltas:
www.rotexelectric.eu/products/bldc-motors/rex-series

Parámetros:

• energía eléctrica a largo plazo: 8 kW;
• energía eléctrica a corto plazo: 20 kW;
• peso: 5.2 kg.

Se instala un tornillo Helix de doble hoja con un diámetro de 130 cm directamente en la polea.



Y en el mismo sitio: el controlador.

Parámetros del controlador:

• tensión máxima: 63 V;
• corriente máxima de la batería: 250A.

Se utilizó un cuadro estándar de paramotor SkyMax con suspensión SupAir. La batería se coloca en una bolsa en lugar del tanque de gasolina.





El controlador del paramotor eléctrico tiene un panel indicador de control remoto:







Este indicador le permite ver la corriente consumida, el voltaje de la batería y las temperaturas de todos los componentes en modo en línea en vuelo.

5. Práctica y resultados de mediciones de parámetros eléctricos en vuelo.
El primer vuelo en el ala del Zorro fue realizado por el famoso piloto, campeón de Rusia en paramotor deportivo Evgeny Stolyarov:


Después de eso, ya había completado unos 30 vuelos y el tiempo total de vuelo fue de aproximadamente 7 horas.

En el despegue, se suministró una corriente de 280-300 A y la potencia eliminada de la batería alcanzó 16 kW (esto es 21 hp). El empuje estático en el stand no se midió, pero creo que estamos hablando de 57-60 kg. El despegue tuvo lugar con mucha confianza de unos 15 pasos.


(2:55 - Doy el acelerador a fondo para demostrar la subida máxima)

Los vuelos se llevaron a cabo en el parapente Tayran-4 de 24 metros cuadrados. Los recortadores se utilizaron principalmente en una posición neutral. El peso del piloto con ropa (yo) es de unos 90 kg. Peso unitario - 29 kg.
Condiciones climáticas: verano, otoño, invierno. Enrolle hasta 3-4 m / s, a veces flujos térmicos hacia arriba.

Antes de los primeros vuelos de prueba, estaba muy preocupado por la cuestión de cuál sería la cifra de la energía eléctrica consumida en vuelo horizontal. Mucho dependía de esta cifra, especialmente la velocidad de calentamiento de la batería. Traté de predecirlo con la ayuda de cálculos usando varios métodos. El artículo anterior estaba dedicado al análisis de una de estas técnicas.

Me estaba preparando para la cifra de 3.6-4 kW, pero la realidad resultó ser más severa: el consumo de energía en un vuelo horizontal estable resultó ser estable de aproximadamente 4.7 kW (55V 85A). Creo que esto se debe a la peor eficiencia de la hélice que el valor teórico, debido al sombreado de la hélice por el marco, la malla y el piloto mismo.

Esto llevó al hecho de que, en lugar de los 39 minutos esperados, el tiempo de vuelo horizontal en la práctica resultó ser de 27 minutos. Al final del vuelo, la temperatura de la batería logró alcanzar los 60 grados, después de lo cual el controlador redujo gradualmente la energía, dejando aproximadamente el 10% de la carga de la batería sin usar.

Varias veces establecí el objetivo de alcanzar la altitud máxima inmediatamente después del despegue.
Resultó que el modo óptimo es 8 kW de potencia bombeada y una velocidad establecida de 1 m / s. Era posible ganar unos 500 metros a la vez. Entonces la batería comenzó a calentarse nuevamente. Y se utilizó aproximadamente el 50% de la carga. (es decir, volando en un tren térmico, esperando que la batería se enfríe, fue posible ganar otros 500 metros de altura por segunda vez, sin aterrizar en el suelo).

En cuanto al ruido. Subjetivamente, la situación se puede describir de la siguiente manera:
Con un 25% de gas (una ligera disminución): el sonido es muy noble, un susurro silencioso. Diez veces más silencioso que el paramotor de gasolina. En este modo, es conveniente encontrar los flujos térmicos y escribirlos. El motor no interfiere, el consumo de batería es extremadamente lento y una disminución de aproximadamente 0.5-0.7 m / s.

Con 40% de gas (horizonte): el sonido es, en principio, discreto, pero ya no es silencioso. El tornillo es ruidoso. Y hace ruido como se esperaba. En algún lugar la mitad de la gasolina en términos de ruido. Escuché música en el vuelo con auriculares: tuve que ajustar el volumen a un nivel casi máximo para que la música se escuchara.

Al 100% de gas (despegue), el sonido es casi como el de la gasolina.

Es muy interesante dejar escapar el gas en vuelo y volar en completo silencio. Tal operación en un paramotor eléctrico se puede hacer muchas veces. En un par de segundos ya casi eres libre. Había vuelos en un termichka. Está claro que torcer las térmicas con una instalación de este tipo no es lo mismo que usar una suspensión libre, pero sin embargo, a 200 metros, encontré tranquilamente una corriente sin variómetro, la torcí y aumenté el tiempo de vuelo con una carga en cualquier momento hasta que me aburrí. La falta de calidad aerodinámica, la maniobrabilidad está más que compensada por la capacidad de reducir la disminución debido a la tracción eléctrica o incluso lanzar una corriente y volar a otra, más intensa.

Voló en invierno en el frío. No noté ninguna diferencia en comparación con el verano. Temperatura de la batería, tiempo de vuelo, todo lo mismo. El consumo de energía en el horizonte es el mismo de 4,7 kW.

Carga de la batería:



Aquí cargué con dos cargas: una doble de plástico de 63V y 9.5A y la segunda de aluminio de 10A, todas conectadas en paralelo. En este modo, la batería se cargó en 2 con una pequeña hora. Con una carga, en 4-5 horas.

Conclusiones:

1. Los cálculos teóricos en su conjunto fueron correctos. Un error del 20% para un tipo de planta de energía fundamentalmente nuevo es un buen golpe. Sin embargo, se aprendió una lección de que se debe establecer una cierta reserva de energía para el futuro.
2. El resultado fue un avión que se adaptaría a los pilotos que viven en el campo cerca de un territorio adecuado para los vuelos. Tome un vuelo de placer, hierva con las térmicas tranquilas de la tarde, pare el motor eléctrico y vuele en absoluto silencio; todo esto es posible con un paramotor eléctrico.
3. Un paramotor eléctrico también puede ser una buena salida para aquellos que no quieren lidiar con el olor a gasolina, instalando un carburador.
4. No tengo ganas de manipular el sistema de enfriamiento de la batería. En las siguientes pruebas, será necesario verificar qué efecto tendrá el uso de un parapente más avanzado con mayor calidad aerodinámica. La potencia requerida disminuirá, la corriente disminuirá, el problema de sobrecalentamiento desaparecerá y el tiempo de vuelo volverá más cerca de los valores calculados. Además, esto afectará a los pilotos que son más ligeros y tienen un peso de hasta 75-80 kg.