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 Propulsion électrique pour bateau à voile

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miri
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MessageSujet: Propulsion électrique pour bateau à voile   Sam 10 Nov 2012 - 17:30

Ia ora na,

J'ai choisi une autre voie que Meyer pour arrêter de consommer de l'hydrocarbure.
Je suis en train de fabriquer un catamaran rapide 17m, 6 Tonnes.
Je vais installer deux moteurs électriques Mars0913 Description
Output Power of 12 KW Continuous, 30 KW Peak (at 96 volts)
Designed for long life. No brush maintenance. The motor is 92% efficient at voltages between 24 to 96 VDC. Continuous current of 125 amps AC (180 Amps DC into the motor control). This is a 3-phase, Y-connected Permanent Magnet Synchronous Motor with an axial air gap and 3 Hall sensors at 120 degrees electrical timing. It has two stators with a rotor in the center.
This is a 4 pole motor (8 magnets).
The Phase to Phase winding resistance is 0.013 Ohms.
The maximum recommended rotor speed is 5000 RPM.
Voltages from 0 to 96 VDC input to the control.
Torque constant of 0.15 Nm per Amp
The Inductance Phase to Phase is 0.10 Milli-Henry with a 28 turns per phase.
Armature Inertia is 45 Kg Cm Squared.
Continuous current of 125 Amps AC (180 Amps DC into the motor control).
Peak current of 420 Amps AC for 1 minute (600 Amps DC into the motor control).
Weight of 35 pounds.
Peak Stall Torque of 90 Nm (66 ft).
This is an Open Frame, Fan Cooled motor.


Ces moteurs seront alimentés autour de 50v pour avoir une puissance suffisante.

LA RECHARGE (BATTERIES MOTEUR) S'EFFECTUE UNIQUEMENT QUAND LE BATEAU NAVIGUE A LA VOILE=95% du temps et entraine le moteur qui devient génératrice. Les batteries service sont indépendantes et rechargées par panneaux solaire


J'ai besoin de vos lumières électroniques pour la centrale qui va gérer le courant (sortie entrée batteries) .
merci pour vos idées futures.

Bonne journée à vous tous, Rv




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Asl
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MessageSujet: Re: Propulsion électrique pour bateau à voile   Dim 11 Nov 2012 - 12:38

Bonjour Hervé,

Un cata de 17m ? OUAAAAH ! accord

Et dire que je bave en permanence sur le Lagoon 620...
Mais que baver car c'est le code barre qui me freine rabbit

Donc si j'ai tout compris :
Moteurs électriques alimentées par batterie indépendantes.
A la voile, ces deux moteurs doivent recharger ces batteries.
Ce qui voudrait dire qu'ils seront entrainés par les hélices, rotation proportionnelle à la vitesse du bateau.

Si c'est ça, l'idée n'est vraiment pas bête. De l'énergie gratuite.
Bon, la vitesse ne s'en trouvera pas améliorée, mais même pas grave car lorsqu'on navigue à la voile plaisir... La "Route du Rhum" n'est pas la priorité (sauf pour le ti' punch bien sûr ClapClap ).

@++

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Il est venu un imbécile qui ne le savait pas... et qui l'a fait.
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miri
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MessageSujet: Re: Propulsion électrique pour bateau à voile   Dim 11 Nov 2012 - 17:55

Ia ora na Alain,
Le lagoon 650 est une plateforme pétrolière !! .très luxueuse.
C'est ça, un peu de pertes a cause de l'hélice (qui sera l'inverse d'une maxprop car effort de traction en mode voile), par contre, le bateau à un fort potentiel à la voile: autour de 16 nœuds.
Je me demandais si je peux trouver un "contrôleur de charge/décharge, commande vitesse, etc" (comment ça s'appelle?) pour 55v 400Amax (2 moteurs). La charge est très variable en fonction de la rotation de l'hélice. paramétrage suivants les types de batteries. Cad, je commence avec des batteries standards et je voudrai passer au LiFePo4 des que les finances me le permettront.

Merci, Rv
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Asl
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MessageSujet: Re: Propulsion électrique pour bateau à voile   Lun 12 Nov 2012 - 3:23

Bonjour Hervé,

16 noeuds en plus ! Dis donc, tu te prépares pour le Vendée Globe ?
Mince, ils viennent de partir aujourd'hui ! Laughing

Mais pour ce qui est de la charge des batteries, ne doit-on pas les charger à 1/10ème de leur ampérage ?

Si oui, les deux moteurs n'auraient qu'à fournir que 40A.
Pas mal quand même, mais plus raisonnable que 400.

@++

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miri
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MessageSujet: Re: Propulsion électrique pour bateau à voile   Lun 12 Nov 2012 - 17:01

Ia ora na

Le chantier a commencé il y a un mois et finira dans un an. On a retourné la 1ere coque samedi matin.
20A de production par l'hélice: c'est bon, elle devrait encore tourner.
La charge des batteries est différente en volt et en amp suivant les types de batteries et d'hélice.
Il faut donc que la charge soit régulée car la vitesse de l'hélice n'est pas constante.
Il faut que la production demandée (0 à 40 A) varie aussi avec la puissance disponible à l'hélice. ex: à 5 noeud, on ne peut pas demander 40A, l'hélice refusera de tourner.
En écrivant, je réalise qu'il y a énormément de paramètres.
Penses tu qu'un contrôleur de ce type peux ce trouver chez Velleman ?

Merci et bonne...soirée (6h du mat pour moi, je pars au boulot)
Rv
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Asl
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MessageSujet: Re: Propulsion électrique pour bateau à voile   Mar 13 Nov 2012 - 16:55

Bonjour Hervé,

Citation :
On a retourné
Avec qui ?
Alain ?
Dans tous les cas transmets lui les amitiés du Forum et particulièrement les miennes.

Et comme tu dis c'est là qu'on se rend compte que tout n'est jamais simple.

Le régulateur à venir devra avoir pas mal de chose à gérer : tension (car à faible vitesse qu'elle sera la tension délivrée par les moteurs ?) et bien sûr le courant.

Enfin, pour ce dernier c'est la batterie qui va elle-même le demander mais, comme dans tout bon chargeur, il faudra une limitation.

Et non, comme toi j'ai jeté un oeil sur le site de Welleman (rapide quand même) et je n'ai strictement rien vu qui s'approche de ce que tu veux.

@++

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MessageSujet: Re: Propulsion électrique pour bateau à voile   Mar 13 Nov 2012 - 19:16

Bonjour,

Bon projet, chapeau Very Happy

40A, là c'est du lourd!

Pour une charge de batterie, oui en continue la tension est de 1/10 de la capacité.

Mais il existe des chargeurs rapides qui peuvent charger plus rapidement, le principe est; des salves de plusieurs ampères, tout en contrôlant la température de l'accumulateur.

Peut être voir, ou chercher du coté des chargeurs solaire.

A+


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MessageSujet: Re: Propulsion électrique pour bateau à voile   Mer 14 Nov 2012 - 6:05

Bonjour,

Oui, mais à priori Hervé réserve les panneaux solaires pour les batteries de service il me semble.

@++

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MessageSujet: Re: Propulsion électrique pour bateau à voile   Mer 14 Nov 2012 - 18:08

Bonjour,

Je me suis mal exprimé, je ne parlais pas de charge avec panneaux solaire, mais de régulateur de charge solaire.

A+

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MessageSujet: Re: Propulsion électrique pour bateau à voile   Jeu 15 Nov 2012 - 17:37

Ia ora na
Alain est en forme mais nous ne sommes plus sur la même ile (Tahaa pour moi). Je le vois régulièrement et lui passerai votre bonjour.
Les voisins de la baie sont venus aider pour retourner la coque. J'envoie des photos du chantier des que je sais faire.
Régulateur de panneaux solaires ? J'en ai un sur mon bateau actuel et j'en suis très content: Moorningstar (~20A). C'est assez cher quand même surtout si tu monte en Ampère et en qualité.j’ai peut etre la possibilité de charger plus, par ex avec des batteries LiFePo4 qui accepte une charge plus rapide. Ds mes rêves, J'aimerais avoir autour de 50A de charges l
Nana, Rv
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MessageSujet: Re: Propulsion électrique pour bateau à voile   Jeu 15 Nov 2012 - 19:43

Bonjour,

Juste une toute petite recherche avec google:

http://www.apb-energy.fr/boutique/fiche_produit.cfm?ref=Reg-std-50A-auto&type=11&code_lg=lg_fr&num=0

C'est çà que tu veux?

A+

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miri
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MessageSujet: Re: Propulsion électrique pour bateau à voile   Jeu 15 Nov 2012 - 21:04

Ia ora na,
Voici une photo de la 1ere coque:
http://i42.servimg.com/u/f42/17/92/16/14/dscn4911.jpg

Ces régulateurs ne montent pas à plus de 30v, j'ai besoin de 52V, voir 92v pour les prochains projets.
La nouvelle génération de regul solaire sont PWM.
Je vais faire un cahier des charges plus précis et je reviens vers vous,
merci. Rv
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MessageSujet: Re: Propulsion électrique pour bateau à voile   Sam 17 Nov 2012 - 20:21

Bonjour,

Oh, la belle coque Very Happy

Pour les régulateurs, ce n'était qu'un exemple. Il faut chercher ailleurs certes.

Mais tes batteries, ne font pas 50V non plus, tu dois les mettre en serie, 2X24V ou 4X12V, non?

Alors tu peux aussi envisager plusieurs régulateurs de charge.

A+

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MessageSujet: Re: Propulsion électrique pour bateau à voile   Dim 18 Nov 2012 - 10:15

Bonjour,

Pour une belle coque, c'est une sacrée belle coque accord

Mais quel chantier !!!

Publies de temps en temps tes photos que nous puissions admirer l'avancement de tes travaux.

@++

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MessageSujet: Re: Propulsion électrique pour bateau à voile   Ven 23 Nov 2012 - 21:28

Ia ora na

Voici les 1ers problèmes rencontrés pour ma motorisation:1er cahier des charges.

2 moteurs 125A 24V à 96V, normalement vers 50V, et un parc batterie

Je vais être obligé de commencer avec des batt de recup standards mais voici les batteries envisagées in fine:16 pack de batteries de 2*200ah BATTERIES LiFePo4 = 32 batt * 6.4kg = 205kg

1. SPECIFICATIONS 2.THE SIZE OF THE FIGURE
Model SCE-3.2V/200Ah-01
Can Material ABS
Typical Capacity (0.2C5A) 200Ah
Minimal Capacity (0.2C5A) 198.5Ah
Nominal Voltage 3.2V
Max. Charge Voltage 3.65 V
Discharge Cut-off Voltage 2.0V
Max. Charge Current 1 C5A
Max. Discharge Current 2 C5A
Battery Thickness (Max.) 82 mm
Battery width (Max.) 182mm
Battery length (Max.) 280mm
Weight (Approx.) 6400.0g
Impedance (Max, at 1000Hz.) ≤1mΩ

Charge Method Standard 0.2 C5A×7.5hrs
(CC/CV) Quick 1 C5A×2.5hrs.


Gestion différente entre les types de batteries.

deux gestions des hélices différentes.

Pour la charge, L'hélice sous le vent aura une meilleur accroche que l'hélice au vent.
Recharge pas du tout régulière par entrainement de l'Hélice, il faut que le "contrôleur" régule le courant.
Si l'arrivé de la charge s’arrête, il faut relâcher la demande pour que l'hélice raccroche (paramétrage du seuil: 5,10,15A de moins que la décroche ou % par rapport à la vitesse de rotation).
il faut pouvoir arrêter la production (pour un gain de vitesse pendant les manœuvres à la voile)
paramétrage de la charge maximum (20A , 30A, 40A, 50A, 60A) suivant type de batt et l'accroche de l'hélice.

Alarmes réserves batteries
affichage de la recharge et conversion en temps nécessaire pour "faire le plein" suivant les condition réelles (vitesse du bateau)

Pour la propulsion
commande par 2 "joyce stick": moteur bâbord et tribord. Si possible, deux postes séparés.
En fonction de l'hélice, paramétrage du couple au démarrage (pour éviter la cavitation de l'hélice)
contrôle de l’emballement
contrôle de la tension au démarrage.
contrôle des températures batt et moteurs . faut il prévoir des ventilations forcées ?
Affichage du stock d'énergie disponible et conversion en temps d'utilisation en fonction de la sollicitation
Couplage avec GPS (ou ordi ou epad..) pour déterminer le meilleur rendement ( vitesse bateau/consommation)





Le passage moteur > générateur > moteur peut être sec et fréquent (réversibilité).
En cas de marche arrière (pendant que la bateau avance), il faut prévoir un amortissement électronique (pour que la partie mécanique résiste)

j'imagine un système de puissance couplé avec un ordi et un programme spécifique. La, j'ai atteint mon niveau d'incompétence: sos!!!


Merci pour vos corrections et idées,
Rv

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Asl
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MessageSujet: Re: Propulsion électrique pour bateau à voile   Dim 25 Nov 2012 - 9:23

Bonjour Hervé,

Une petite question juste pour satisfaire ma curiosité personnelle et approfondir mes connaissances...
Pour définir si un bateau est un voilier ou un bateau à moteur on fait (enfin l'administration) le rapport entre surface de voile et puissance du moteur (en CV).
Mais comment faire avec un moteur électrique ?
Car si bateau à moteur ====> permis B obligatoire !


Et quelques précisions car je ne comprends pas tout Help :
Que veut dire : 1 C5A ou 2 C5A ?
Hélice "décroche", "raccroche" ?

Ton projet, est très intéressant mais assez audacieux quand même accord
Et de ce fait peut-être assez compliqué à mettre en œuvre...

Alors, fruit de mes cogitations intenses drunken , comme ça, je te propose une autre solution.
Attention, c'est uniquement pour échanges d'idées, la définition actuelle du projet reste d'actualité bien sûr.

Un couplage sur l'arbre d'hélice qui entrainerait deux alternateurs de camion, qui donneront nos 50v.
Quant aux 40A je ne pense pas qu'il y aurait un problème avec ces alternateurs.

Un problème quand même : il y aurait deux sens de rotation En colere à gérer.

Mais cela permettrait de bien séparer la propulsion moteur et le module charge des batteries.
Car avec le système prévu actuel... les commutations (propulsion moteur et voile) risquent de ne pas être simple à gérer je pense.
Enfin, ce n'est qu'une toute petite idée.

Tous les contrôles définis sont indispensables c'est sûr mais la cerise sur le gâteau est :
Citation :
Couplage avec GPS (ou ordi ou epad..)
Tu as intérêt d'avoir dans tes connaissances un gars sacrément velu en programmation hihi

@++

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miri
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MessageSujet: Re: Propulsion électrique pour bateau à voile   Mar 27 Nov 2012 - 19:11

Ia ora na Alain,

pour les affaires maritimes, c'est mon cauchemar, d'autant qu'on en a une locale en plus ici qui complique encore.
Il n'y a pas de cases pour les moteurs électriques et ils continuent de me demander les plans des réservoirs à gasoil. Bref, y'a de quoi écrire un livre, avec un deuxième tome pour les douanes (et oui, y'en a deux aussi!!!)

Que veut dire : 1 C5A ou 2 C5A ? : Je pensais que c'était une valeur de charge et j'attendais moi mëme des infos
Hélice "décroche", "raccroche" ? : décroche signifie que les filets d'eaux n'arrivent pas à faire tourner l'hélice ds le cas de la charge. ds le cas de la propulsion, si l'hélice tourne trop vite ou prends trop vite ses tours, elle cavite (elle n'entraine plus le bateau et elle s'abime avec pleins de bulles autours).
décrocher, c'est l'inverse

je n'ai pas la place d'un arbre d'hélice: je mets des embases de moteurs hors-bord récupérés.
par contre, j'ai toujours le système de marche avant/arrière de l'embase qui peux être utilisable mais pas très facile d'utilisation.
Il y 'a du coup pleins de données:
on avant sur bâbord ou/et on off avant sur tribord
off
on arrière
mais on peux imaginer un contacteur qui désenclenche la charge des qu'on veut se servir du mode propulsion.
charge on avant (le sens de rotation de l'hélice ne change pas)


j'ai effectivement un pote en Estonie qui est pro en programmation et pourra surement m'aider. pour l'instant, je ne sais pas trop quoi lui demander.

j’espère que j'ai pas placé la barre trop haute!
en tout cas, chaque nouvelle question me fait avancer
merci, Rv


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MessageSujet: Re: Propulsion électrique pour bateau à voile   Mar 27 Nov 2012 - 19:29

Bonjour Miri,

Ah, tu veux charger les batteries avec des hélices de bateau.

Mais pourquoi pas une éolienne, il y a toujours du vent en mer, non?

A+

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miri
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MessageSujet: Re: Propulsion électrique pour bateau à voile   Jeu 29 Nov 2012 - 16:43

Ia ora na,
désolé pour la réponse tardive mais mon clavier d'ordi a rendu l’âme.
le rendement d'une éolienne de bateau n'est pas suffisant<600w,
le photovoltaïque est meilleur ds mon cas
mais l'hydroélectrique est nettement supérieur
de plus, la région du Pacifique ou je sévis est très peu venté
Rv
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miri
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MessageSujet: Re: Propulsion électrique pour bateau à voile   Sam 1 Déc 2012 - 21:56

Ia ora na
voici un nouveau cahier des charges

batteries > Interrupteur 3 positions 150A: 0=off; 1=alimentation des deux moteurs; 2=charge des bateries

borne 1 de l'interrupteur > variateurs (controller 125A) des moteurs tb et bb > moteurs

borne 2 de l'interrupteur > régulateur de charge 50A (un pour les deux moteurs avec une excitation en parallèle) > diode antiretour protection du régulateur ( les moteurs sont alimentés en courant continu, ds un sens et
dans l'autre: marche arrière) > moteurs



Le régulateur: il régule en fonction des tours mn et de la charge. Exemple de cahier des charges avec le système du bateau lagoon47
..............

"""• Pour ne pas freiner le bateau à basse vitesse, le variateur se cale sur la vitesse de rotation de l’hélice à 4,5

nœuds, soit 150 t/min.
• En dessous de cette vitesse, pas de régénération, l’hélice tourne librement en fonction de la vitesse du bateau.
• A partir de 5 nœuds le variateur «freine» la rotation de l’hélice pour produire de l’énergie: à 5 nœuds au lieu d’une

rotation libre à 230 t/min, l’hélice est freinée à 150 t/min, produisant environ 3 Ampères (par moteur).
• Jusqu’à ce que la régénération atteigne sa valeur optimum (en sortie de variateur), l’hélice est bloquée à 150 t/min;

une fois cette valeur atteinte, l’hélice accélère progressivement (le variateur relâche la pression sur l’hélice). La

valeur optimum est calibrée à 18 ampères par moteur, ce qui pénalise la vitesse à 9,5 nœuds d’environ 1 nœud.
• En très haute vitesse (autour de 18 nœuds) la régénération se désamorce automatiquement pour ne pas surcharger.

Il est toujours possible de quitter le mode régénération en appuyant sur le bouton OFF du tableau moteur ou en tournant

le sélecteur situé au tableau électrique (mode 1, 2, 3) pour ne plus freiner le bateau
Lorsque les batteries sont chargées l’hélice est libérée et le système se teste pour relancer la régénération selon le

niveau des batteries
Le système de régénération gère la charge de manière entièrement automatisée (comme un chargeur de batterie standard).
La vitesse du bateau n’est jamais freinée de plus de un nœud en mode régénération.0 """

Je pense qu'ils ont intégré le régulateur de charge avec le controller (variateur)


le controller: Il gère la commande des gaz, la marche avant/arrière avec temporisateur,
.............

Écran de contrôle: répétiteur


Rv



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miri
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MessageSujet: Re: Propulsion électrique pour bateau à voile   Dim 12 Mai 2013 - 19:23

Ia ora na.
La construction avance correctement. http://www.facebook.com/fafapiti.charter?ref=tn_tnmn
Par contre, je suis bloqué au niveau de la régulation.
Comment régule t on un brushless? (64v, 125amp)
j'ai contacté énormément de fabricant de régulateur sans succès car trop puissant.
si qqu'un à une idée, elle sera la bienvenue.
Merci, Rv
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Edenguard
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MessageSujet: Re: Propulsion électrique pour bateau à voile   Dim 12 Mai 2013 - 20:29

Bonjour,

Très gros projet en effet !
Et d'un point de vue électronique c'est pas évident...
Ne serait-ce que la charge des éléments de batterie, qu'il faut équilibrer en +...

Bref pour répondre à ta question, un brushless se commande par PWM triphasé.
Il y a des sensorless par exemple mais on dirait que ce n'est pas ton cas vu que tu as des capteurs à effet Hall, du coup il faut te synchroniser dessus pour savoir quand changer de phases.
Un peu sur le principe d'un moteur pas à pas mais avec un capteur de pas.
Et sauf que c'est du triphasé bien sur.

Assez grosse usine à gaz en gros tout çà, assez cher en composants de puissance donc cela se comprend pour les fabricants.

Bon courage en tous cas si tu veux te le fabriquer toi même ^^

A+
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Edenguard
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MessageSujet: Re: Propulsion électrique pour bateau à voile   Dim 12 Mai 2013 - 20:55

Ce genre de chose pourrait peut être convenir :
http://www.ebay.fr/itm/Alien-420A-4-24S-ESC-Sensored-HV-brushless-speed-controller-E-bike-RC-/271148176424?pt=UK_ToysGames_RadioControlled_JN&hash=item3f21b0d428#ht_1619wt_938

Il y aurait peut être quelques ajouts à faire pour l'adaptation des signaux des capteurs HALL...

A+
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miri
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MessageSujet: Re: Propulsion électrique pour bateau à voile   Mer 19 Mar 2014 - 5:43

Ia ora na
le bateau est ds l'eau. des photos sur: https://www.facebook.com/fafapiti.charter?ref=tn_tnmn


je cherche maintenant a affiner le potentiel batteries. avez vous des infos sur les ultracapaciteurs. qu'en pensez vous?
je rappelle que j'utilise deux moteurs de 10kw
merci
Rv
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JCV
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MessageSujet: Re: Propulsion électrique pour bateau à voile   Mer 19 Mar 2014 - 8:53

Bonjour Hervé,

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Propulsion électrique pour bateau à voile
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