Como decolar com baterias ou a prática de operar o paramotor elétrico SkyMax. Parte 2

Continuação do artigo "Como decolar com baterias ou um pouco de teoria de um paramotor elétrico. Parte 1 " .

4. Descrição do paramotor elétrico SkyMax.

Em um artigo anterior, uma fotografia da estrutura interna da bateria usada no projeto já foi apresentada. Ela - em forma montada:



Resumidamente, suas características novamente:

• configuração 15S16P LG HG2;
• tensão nominal 55 V;
• capacidade: 46 Ah;
• faixa de tensão de operação: 45 - 63 V;
• corrente de descarga contínua: 80 A;
• corrente de descarga de curta duração: 320 A;
• energia armazenada: 2,6 kWh;
• seção de fios elétricos 4x6 mm²;
• peso é 12 kg.

Em colaboração com a empresa que fabrica os paramotores com o SkyMax ICE, o motor sem escova REX-30 2/3 de volta foi adquirido:
www.rotexelectric.eu/products/bldc-motors/rex-series

Parâmetros:

• energia elétrica a longo prazo: 8 kW;
• energia elétrica de curto prazo: 20 kW;
• peso: 5,2 kg.

Um parafuso de lâmina dupla Helix com um diâmetro de 130 cm é instalado diretamente na polia.



E no mesmo site - o controlador.

Parâmetros do controlador:

• tensão máxima: 63 V;
• corrente máxima da bateria: 250A.

Foi utilizada uma estrutura de paramotor SkyMax padrão com suspensão SupAir. A bateria é colocada em uma bolsa no lugar do tanque de gasolina.





O controlador do paramotor elétrico possui um painel indicador de controle remoto:







Este indicador permite ver a corrente consumida, a tensão da bateria e as temperaturas de todos os componentes no modo on-line em voo.

5. Prática e resultados de medições de parâmetros elétricos em vôo.
O primeiro vôo na asa do Zorro foi realizado pelo famoso piloto, campeão da Rússia no esporte de paramotor Evgeny Stolyarov:


Depois disso, eu já havia completado cerca de 30 vôos e o tempo total de vôo era de 7 horas.

Na decolagem, uma corrente de 280-300A foi fornecida e a energia removida da bateria atingiu 16 kW (ou seja, 21 hp). O impulso estático no estande não foi medido, mas acredito que estamos falando de 57 a 60 kg. A decolagem ocorreu com muita confiança a partir de 15 etapas.


(2:55 - Dou aceleração máxima para demonstrar a subida máxima)

Os vôos foram realizados no parapente Tayran-4, 24 m². Aparadores foram usados ​​principalmente em uma posição neutra. O peso do piloto com roupas (eu) é de cerca de 90 kg. Peso unitário - 29 kg.
Condições meteorológicas: verão, outono, inverno. Enrole até 3-4 m / s, às vezes fluxos térmicos para cima.

Antes dos primeiros vôos de teste, eu estava muito preocupado com a questão de qual seria o valor da energia elétrica consumida no vôo horizontal. Dependia muito desse número, principalmente a taxa de aquecimento da bateria. Eu tentei prever isso com a ajuda de cálculos usando vários métodos. O artigo anterior foi dedicado à análise de uma dessas técnicas.

Eu estava me preparando para a figura de 3,6-4 kW, mas a realidade acabou sendo mais dura - o consumo de energia em um vôo horizontal estável acabou por ser de aproximadamente 4,7 kW (55V 85A). Acredito que isso se deva à pior eficiência da hélice que o valor teórico, devido ao sombreamento da hélice pela estrutura, malha e pelo próprio piloto.

Isso levou ao fato de que, em vez dos 39 minutos esperados, o tempo de vôo horizontal na prática era de 27 minutos. No final do voo, a temperatura da bateria alcançou 60 graus, após o que o controlador reduziu gradualmente a energia, deixando cerca de 10% da carga da bateria sem uso.

Várias vezes estabeleci a meta de alcançar a altitude máxima imediatamente após a decolagem.
Descobriu-se que o modo ideal é de 8 kW de potência bombeada e uma velocidade definida de 1 m / s. Foi possível ganhar cerca de 500 metros de cada vez. Então a bateria começou a esquentar novamente. E cerca de 50% da cobrança foi usada. (ou seja, voando em um trem térmico, esperando a bateria esfriar, foi possível ganhar mais 500 metros pela segunda vez, sem aterrissar no chão).

Quanto ao barulho. Subjetivamente, a situação pode ser descrita da seguinte maneira:
Com 25% de gás (uma ligeira diminuição) - o som é muito nobre, um farfalhar silencioso. Dez vezes mais silencioso que o paramotor a gasolina. Nesse modo, é conveniente encontrar os fluxos térmicos e digitá-los. O motor não interfere, o consumo da bateria é extremamente lento e uma diminuição de cerca de 0,5-0,7 m / s.

Com 40% de gás (horizonte) - o som é discreto, mas não mais silencioso. O parafuso é barulhento. E faz barulho conforme o esperado. Em algum lugar metade da gasolina em termos de ruído. Ouvi música a bordo com fones de ouvido - tive que ajustar o volume para um nível quase máximo para que a música pudesse ser ouvida.

Com 100% de gás (decolagem) - o som é quase como o da gasolina.

É muito interessante desabafar em voo e voar em completo silêncio. Essa operação em um paramotor elétrico pode ser feita várias vezes. Em alguns segundos você estará quase livre. Houve vôos em um termichka. É claro que torcer as térmicas com essa instalação não é o mesmo que usar uma suspensão livre, mas, a 200 metros, encontrei calmamente um riacho sem variômetro, torci e aumentei o tempo de voo com uma carga por um tempo até ficar entediado. A falta de qualidade aerodinâmica, a capacidade de manobra é mais do que compensada pela capacidade de reduzir o declínio devido à tração elétrica ou até mesmo jogar um fluxo e voar para outro - mais intenso.

Ele voou no inverno no frio. Não notei nenhuma diferença em relação ao verão. Temperatura da bateria, tempo de voo - tudo a mesma coisa. O consumo de energia no horizonte é o mesmo 4,7 kW.

Carga da bateria:



Aqui eu carreguei com duas cargas: uma de plástico duplo 63V 9.5A e a segunda de alumínio 10A, todas conectadas em paralelo. Nesse modo, a bateria foi carregada em 2 com uma pequena hora. Com uma carga - em 4-5 horas.

Conclusões:

1. Os cálculos teóricos como um todo estavam corretos. Um erro de 20% para um tipo fundamentalmente novo de usina é um bom resultado. No entanto, foi aprendida uma lição de que uma certa reserva de energia deve ser estabelecida para o futuro.
2. O resultado foi uma aeronave adequada para pilotos que vivem no campo, perto de um território adequado para voos. Faça um vôo de prazer, ferva em termas tranquilas à noite, pare o motor elétrico e voe em silêncio absoluto - tudo isso é possível com um paramotor elétrico.
3. Um paramotor elétrico também pode ser uma boa saída para quem não quer lidar com o cheiro de gasolina, instalando um carburador.
4. Não tenho vontade de atrapalhar o sistema de refrigeração da bateria. Nos testes a seguir, será necessário verificar qual o efeito que o uso de um parapente mais avançado e com maior qualidade aerodinâmica dará. A energia necessária cairá - a corrente diminuirá - o problema de superaquecimento desaparecerá - o tempo de voo retornará mais próximo dos valores calculados. Além disso, isso envolverá pilotos mais leves e com peso de 75 a 80 kg.