Fara í efnið
DaylitedSimply Awesome

Rafvæðing

Allt sem ber straum og hreyfist

Bíll, dróni, lyftiloftfar, bátur og vörubíll líta út eins og fimm ólík vandamál. Í skránni eru þau eitt: hversu mikla orku þú getur borið, hversu hratt þú getur fyllt hana aftur, og hvar hitinn kemst út.

Segðu okkur hvað þú ert að byggja

Hvers vegna lögunin skiptir minna máli en hún virðist

Pakki er pakki hvort sem hann situr undir gólfi, í væng eða í skrokki. Sellueðlið, leiðin sem hitinn fer út, straumurinn sem viðmótið þolir og staðallinn sem stjórnar því viðmóti eru sömu fjórar spurningarnar í hvert sinn. Það sem breytist er hver þeirra bítur fyrst.

Í bíl er það yfirleitt hleðslutími. Í dróna er það massi. Í loftfari er það varaforðinn sem þú verður enn að hafa við lendingu. Í báti er það saltið. Í vörubíl er það stöðin, og í lest er það vírinn fyrir ofan.

Röðin sem þau bíta í er líka röðin sem þau verða dýr í. Illa valin sella er innkaupapöntun. Illa hönnuð hitaleið er endursmíði. Illa valið hleðsluviðmót er heil vara.

An electric motor seen end on, with the inverter beside it A motor drawn as concentric circles seen from the end. Twelve stator poles stand around the rim and eight rotor magnets sit inside them in violet. A glowing line runs from the motor to a power electronics box on the right with three cooling channels. A measurement line spans the motor diameter. Along the bottom stand the words stator, rotor and inverter. STATOR . ROTOR . INVERTER
Ett elfordon
Hleðslustaurar í bílakjallara. Kapallinn er þar sem hitinn kemur fyrst fram, og hann er sá hluti sem enginn setur á áætlun.

01. Bíllinn

Mótorinn er leystur. Hitinn er það ekki

Varanlegar segulvélar og áriðlarnir sem knýja þær eru þroskaðar, vel skjalfestar og fáanlegar frá fleiri en einum birgi. Sá hluti hönnunarinnar er ekki þar sem verkefnin falla.

Það sem enn endar verkefni er það sem gerist milli sellunnar og loftsins: leiðin sem hitinn fer út úr pakkanum, og hvort hleðsluviðmótið sem þú valdir sé enn það sem markaðurinn býst við þegar þú kemur á leiðarenda.

A four rotor drone seen from above with its camera line below A drone drawn from above. A body in the middle carries four arms out to four rotors, each shown as a thin violet ellipse that turns. Under the body a camera looks down and a glowing line falls to a point on a help line. A measurement line spans the rotor span. Along the bottom stand the words lift, endurance and payload. LIFT . ENDURANCE . PAYLOAD
En drönare i luften med last
Fjórþyrla á lofti. Hvert gramm sem hún ber er greitt aftur í grindinni, mótornum, rafhlöðunni og flugtímanum.

02. Dróninn

Hvert gramm er greitt fjórum sinnum

Gramm bætt við þyrilfar er greitt í burðarvirki, í mótornum sem þarf að lyfta því, í sellunni sem þarf að fæða þann mótor, og í burðarvirkinu sem þarf að bera þá sellu. Lykkjan lokast, og hún lokast hraðar en fólk heldur.

Við lesum massalykkjuna áður en fyrsta grindin er skorin, og við lesum hvað loftrýmisreglurnar munu krefjast af burðinum sem þú ætlar. Myndavél sem kallar á þyngri regluflokk kostar meira en myndavélin.

Lykkjan lokast hraðar en flest teymi búast við. Á lítilli grind geta hundrað grömm af viðbótarburði kostað þrjú hundruð grömm í flugtaksmassa þegar burðarvirki, mótor og sella eru talin með, og flugtíminn fellur meira en talan gefur til kynna.

A lift and cruise aircraft with six rotors seen from the front An aircraft body with a wing to each side, drawn in thin outline. Six lift rotors stand above the wing as violet ellipses on short masts. One glowing arrow points up for lift and one points right for cruise. A measurement line spans the wing. Along the bottom stand the words lift, cruise and transition. LIFT . CRUISE . TRANSITION
En helikopter i luften
Þyrla með slökkt á hreyfli. Að halda vél kyrri í lofti kostar afl hverja sekúndu sem það varir, hvaðan sem orkan kemur.

03. Lyftiloftför og þyrlur

Sveima er dýrt og farflug er ódýrt

Þyrilfar eyðir mestri orku sinni í að standa kyrrt í loftinu. Vængur eyðir mestri sinni í að komast eitthvað. Hver hönnun með bæði lyftu og farflug er tilraun til að greiða fyrir hið fyrra aðeins þegar þess þarf.

Umskiptin þar á milli eru þar sem einkaleyfin eru þéttust og þar sem vottunarleiðin er minnst útkljáð. Við kortleggjum hvort tveggja áður en útfærsla er valin, því valið er erfitt að taka til baka.

An electric aircraft seen from the front with battery bays in the wings An aircraft drawn from the front in thin outline. A propeller turns above the nose and a glowing line runs up into it. Each wing carries eight battery bays marked in violet. A measurement line spans the wingspan. Along the bottom stand the words energy, mass and reserve. ENERGY . MASS . RESERVE
Ett eldrivet flygplan
Helios-frumgerðin á þurrum vatnsbotni. Vængur af þeirri stærð er til af því að orkubúskapurinn var útkljáður áður en skrokkurinn var teiknaður.

04. Rafknúin loftför

Varaforðinn er hönnunin

Rafhlöðuloftfar verður að lenda með orku sem það fékk aldrei að nota. Sá varaforði er skrifaður í reglurnar, hann minnkar ekki þótt ferðin hafi verið stutt, og hann er ástæðan fyrir því að burðargetan lítur minni út en talan á gagnablaðinu.

An electric boat with the pod drive lit under the waterline A boat drawn in thin outline from the side, sitting on a moving blue water line. Under the hull a battery pack with six cells is marked in violet, and a glowing line runs from it back to a pod drive with a propeller. A measurement line spans the hull. Along the bottom stand the words displacement, range and wake. DISPLACEMENT . RANGE . WAKE
En eldriven båt
Sólarrafknúinn farþegabátur í La Rochelle. Vatnið kælir skrokkinn ókeypis og tekur saltið sem greiðslu.

05. Rafknúnir bátar

Vatnið er gjöf og vandamál

Skrokkur liggur í besta kælivökva sem farartæki gæti beðið um, og í tærandi umhverfi sem pakki gæti verið settur í. Hið fyrra gerir hitastýringu auðvelda. Hið síðara gerir hulstrið, þéttingarnar og efnisvalið að raunverulegu vinnunni.

Deplasementsskrokkar umbuna nýtni á hátt sem farartæki á vegi gera ekki, því aflið sem þarf vex bratt með hraða. Bátur hannaður í kringum þann hraða sem hann fer í raun er annar bátur en einn hannaður í kringum hámarkshraða.

An electric truck charging, with the power curve drawn above A truck with cab and trailer drawn in thin outline from the side. A battery pack with eight cells sits between the axles in violet. A glowing cable runs from a charging post on the right to the truck, and a blue curve above shows power falling as the pack fills. A measurement line spans the vehicle. Along the bottom stand the words megawatt, duty cycle and depot. POWER MEGAWATT . DUTY CYCLE . DEPOT
Eldriven tung transport
Sporvagn undir loftlínu. Eitt svarið er að bera orkuna með, hitt er að fæða hana alla leið, og bæði eru enn í gangi.

06. Vörubílar og lestir

Tvö svör við sömu spurningu

Lest leysti orkuvandamálið með því að bera það aldrei: vírinn er fyrir ofan og straumtakan nær upp. Vörubíll ber allt sem hann þarf og greiðir fyrir það hvern kílómetra.

Báðar leiðir eru opnar fyrir þungaflutninga og báðar eiga skrá sem er lestrarins virði. Hvor hentar veltur á notkunarferlinum, og notkunarferillinn er mældur en ekki áætlaður.

Teikningarnar

Það sem við teiknum meðan við lesum

Hvert verkefni skilur eftir sig teikningasafn eins og þetta. Þannig verður krafa, staðall eða mæling að einhverju sem teymi getur rætt í herbergi.

  • An electric motor seen end on, with the inverter beside it A motor drawn as concentric circles seen from the end. Twelve stator poles stand around the rim and eight rotor magnets sit inside them in violet. A glowing line runs from the motor to a power electronics box on the right with three cooling channels. A measurement line spans the motor diameter. Along the bottom stand the words stator, rotor and inverter. STATOR . ROTOR . INVERTER
  • One cell becoming a module and then a pack Three drawings side by side joined by arrows. On the left a single cell with two terminals. In the middle a module holding five cells in violet. On the right a pack holding twelve modules in a grid, with a glowing line rising from it. The words cell, module and pack stand under each. Along the bottom stand the words chemistry, thermal path and serviceability. CELL MODULE PACK CHEMISTRY . THERMAL PATH . SERVICEABILITY
  • A charging curve where power falls as the cell fills A chart with two axes. A blue line holds high and then falls away in steps as it moves right, and a violet line rises to meet it. A charging connector stands to the left of the chart with a glowing lead into it. Along the bottom stand the words taper, temperature and time at plug. POWER STATE OF CHARGE TAPER . TEMPERATURE . TIME AT PLUG
  • A train collecting current from an overhead line A carriage drawn in thin outline on a track. On its roof a pantograph reaches up in a V to a blue overhead wire, and a glowing line runs between them. Seven windows are marked along the side and four wheels below. Along the bottom stand the words catenary, pantograph and regeneration. CATENARY . PANTOGRAPH . REGENERATION
  • A helicopter drawn from the side with the rotor head lit A helicopter in thin outline seen from the side. Five blades run out from a rotor head at the top, drawn as violet strips. The body curves back into a tail boom and ends in a tail rotor shown as a circle with a cross. A glowing line runs up into the rotor head. A measurement line spans the rotor diameter. Along the bottom stand the words rotor head, tail authority and torque. ROTOR HEAD . TAIL AUTHORITY . TORQUE
  • A printer building an object layer by layer, with the layers enlarged beside it A gantry frame with a nozzle in the middle. A glowing line falls from the nozzle onto a stack of thin layers that grows narrower towards the top, the highest ones marked in violet. To the right a circle enlarges six layers so the bonding between them can be seen. A measurement line spans the base. Along the bottom stand the words layer, adhesion and tolerance. LAYER . ADHESION . TOLERANCE
  • Five composite plies stacked, each with its own fibre direction Five thin sheets drawn in perspective and stacked on top of each other. In each sheet short violet strokes show the fibre direction, and the angle is written to the right of each layer. A glowing line falls onto the top sheet. A measurement line spans the stack. Along the bottom stand the words stiffness, mass and lay up. 0 DEG 45 DEG 90 DEG -45 DEG 0 DEG STIFFNESS . MASS . LAY UP
  • The life of a battery drawn as a ring with five stops Five circles stand around a faint ring, marked build, use, measure, reuse and recover. A glowing arc runs from the first towards the second. Below the ring a branch leads down to a smaller pack with three cells marked in violet. Along the bottom stand the words second life and material recovery. BUILD USE MEASURE REUSE RECOVER SECOND LIFE . MATERIAL RECOVERY
  • Wind and solar feeding a store at the edge of the grid A wind turbine stands on the left with three violet blades, a solar array lies in the middle drawn in perspective, and a store stands on the right holding four cells. Glowing lines run from both sources into the store. The words wind, solar and storage stand under each. Along the bottom stand the words intermittency, firming and grid edge. WIND SOLAR STORAGE INTERMITTENCY . FIRMING . GRID EDGE
  • Two emission lines crossing at the point where the electric vehicle pays back A chart with distance along the bottom and emissions up the side. A cool line starts at zero and rises steeply. A violet line starts higher, because building the battery costs something, and rises much more slowly. They cross at a marked point labelled break even, with a help line dropping to the axis. Along the bottom stand the words cradle, use and gate. BREAK EVEN MANUFACTURE 0 FOSSIL ELECTRIC DISTANCE DRIVEN EMISSIONS CRADLE . USE . GATE
  • A test piece in a rig with four sensors and the reading written above A rectangular test piece stands in the middle with six violet lines across it. Four sensors sit at its corners, each joined by a cool line to a small circle further out. Above the piece a panel shows a blue trace being recorded, and a glowing line joins the panel to the piece. A measurement line spans the piece. Along the bottom stand the words repeatable, written down and dated. REPEATABLE . WRITTEN DOWN . DATED
  • An electric aircraft seen from the front with battery bays in the wings An aircraft drawn from the front in thin outline. A propeller turns above the nose and a glowing line runs up into it. Each wing carries eight battery bays marked in violet. A measurement line spans the wingspan. Along the bottom stand the words energy, mass and reserve. ENERGY . MASS . RESERVE
A printer building an object layer by layer, with the layers enlarged beside it A gantry frame with a nozzle in the middle. A glowing line falls from the nozzle onto a stack of thin layers that grows narrower towards the top, the highest ones marked in violet. To the right a circle enlarges six layers so the bonding between them can be seen. A measurement line spans the base. Along the bottom stand the words layer, adhesion and tolerance. LAYER . ADHESION . TOLERANCE
Additiv tillverkning på nära håll
Lagskipt framleiðsla í stórum stíl. Hluturinn er byggður upp lag fyrir lag, svo það sem hann kostar fylgir rúmmálinu en ekki löguninni.

07. Að búa til hlutinn

Prentað og lagt upp, ekki frést úr blokk

Lagskipt framleiðsla breytti því hvaða form eru viðráðanleg, og trefjalagning breytti því hvaða form eru létt. Saman færðu þau takmörkunina frá því sem verkfærið getur gert yfir í það sem hönnuðurinn þorir að teikna.

Hvort tveggja hefur sína eigin bilanahætti, og hvort tveggja er vel þakið í skránni: viðloðun laga í öðru, trefjastefna og resínkerfi í hinu.

Hvorugt leysir fræsingu af hólmi. Það sem þau gera er að færa ákvörðunina fyrr: þú velur nú ferlið meðan hluturinn er enn skissa, og það val ræður meiru en lögunin.

Two emission lines crossing at the point where the electric vehicle pays back A chart with distance along the bottom and emissions up the side. A cool line starts at zero and rises steeply. A violet line starts higher, because building the battery costs something, and rises much more slowly. They cross at a marked point labelled break even, with a help line dropping to the axis. Along the bottom stand the words cradle, use and gate. BREAK EVEN MANUFACTURE 0 FOSSIL ELECTRIC DISTANCE DRIVEN EMISSIONS CRADLE . USE . GATE
Förnybar kraft i landskapet
Vindmyllur á móti sólinni. Það sem raforkukerfið keyrir á ræður því hversu langt rafhlaða þarf að ferðast áður en hún hefur náð sér.

08. Það sem ökutækið skuldar

Rafhlaða byrjar keppnina á eftir

Að byggja pakka kostar eitthvað áður en ökutækið hefur hreyfst um metra. Rafknúið ökutæki byrjar því með skuld og greiðir hana til baka yfir vegalengd, á hraða sem veltur á því hvað raforkukerfið sem það hleðst af keyrir á.

Það eru rök sem ætti að færa með mælingu en ekki tilfinningu. Hvað pakkinn er virði eftir að ökutækið er hætt með hann tilheyrir sama reikningi, og hann stendur sjaldan í honum.

Spurningarnar fjórar

Bornar upp við hvert þeirra

Hver sem lögunin er spyr fyrsti mánuðurinn þessara. Svörin eru ólík. Spurningarnar eru það ekki.

One cell becoming a module and then a pack Three drawings side by side joined by arrows. On the left a single cell with two terminals. In the middle a module holding five cells in violet. On the right a pack holding twelve modules in a grid, with a glowing line rising from it. The words cell, module and pack stand under each. Along the bottom stand the words chemistry, thermal path and serviceability. CELL MODULE PACK CHEMISTRY . THERMAL PATH . SERVICEABILITY

Hversu mikið getur það borið

Orka um borð, og hvað það kostar að bera hana í massa og rúmmáli sem þú þarft svo að flytja.

A charging curve where power falls as the cell fills A chart with two axes. A blue line holds high and then falls away in steps as it moves right, and a violet line rises to meet it. A charging connector stands to the left of the chart with a glowing lead into it. Along the bottom stand the words taper, temperature and time at plug. POWER STATE OF CHARGE TAPER . TEMPERATURE . TIME AT PLUG

Hversu hratt er hægt að fylla það

Viðmótið, staðallinn sem stjórnar því, og ferillinn sem ræður því hvað talan á veggspjaldinu þýðir í raun.

An electric motor seen end on, with the inverter beside it A motor drawn as concentric circles seen from the end. Twelve stator poles stand around the rim and eight rotor magnets sit inside them in violet. A glowing line runs from the motor to a power electronics box on the right with three cooling channels. A measurement line spans the motor diameter. Along the bottom stand the words stator, rotor and inverter. STATOR . ROTOR . INVERTER

Hvert fer hitinn

Út úr sellunni, gegnum burðarvirkið, út í loft eða vatn. Leiðin er hönnunin, og hún ræðst snemma hvort sem þú ræður henni eða ekki.

The life of a battery drawn as a ring with five stops Five circles stand around a faint ring, marked build, use, measure, reuse and recover. A glowing arc runs from the first towards the second. Below the ring a branch leads down to a smaller pack with three cells marked in violet. Along the bottom stand the words second life and material recovery. BUILD USE MEASURE REUSE RECOVER SECOND LIFE . MATERIAL RECOVERY

Hvað gerist eftir á

Annað líf, endurheimt, og hvað pakkinn er enn virði þegar ökutækið er búið með hann.

Vettvangurinn

Sex staðir þar sem straumurinn rennur þegar

Ekkert af þessu er frumgerð. Þau eru öll í rekstri einhvers staðar í dag.

  • En laddstation för fordon
    Stæði merkt rafbílum, þar sem biðröðin er eftir tengingunni en ekki plássinu.
  • Eldriven tung transport
    Sporvagn, sem leysir rafhlöðuvandann með því að hafa enga.
  • Ett eldrivet tåg
    Loftlína yfir gatnamót. Elsti rafknúni flutningurinn ber enn mest.
  • En eldriven båt
    Sólarrafknúinn farþegabátur, þar sem vatnið bæði kælir og tærir.
  • Ett eldrivet flygplan
    Sólarloftfar á vatnsbotni, byggt í kringum orkubúskap frekar en farþegarými.
  • Förnybar kraft i landskapet
    Vindmyllur, sem ráða því hversu hratt rafhlaða greiðir til baka það sem hún kostaði í framleiðslu.
An opened envelope under an arc of light An envelope stands open in the middle with two lines of text visible, one of them violet. An arc of light curves over it from left to right and ends in a point. Above stands two paragraphs is enough, below stands it reaches the person who would build it. TWO PARAGRAPHS IS ENOUGH IT REACHES THE PERSON WHO WOULD BUILD IT

Eitthvað á þessum lista er þitt

Segðu okkur hvert og hvað veldur þér áhyggjum við það. Ef skráin segir að það sé tekið heyrirðu það í símtalinu.

Skrifaðu okkur