Hopp til innholdet
DaylitedSimply Awesome

Elektrifisering

Alt som fører strøm og beveger seg

En bil, en drone, en løftefarkost, en båt og en lastebil ser ut som fem ulike problemer. I registeret er de ett: hvor mye energi du kan bære, hvor fort du kan fylle den på igjen, og hvor varmen tar veien ut.

Fortell oss hva du bygger

Hvorfor formene betyr mindre enn de ser ut til

En pakke er en pakke enten den sitter under et gulv, i en vinge eller i et skrog. Cellekjemien, veien varmen tar ut, strømmen grensesnittet tåler og standarden som styrer det grensesnittet er de samme fire spørsmålene hver gang. Det som endrer seg er hvilket av dem som biter først.

I en bil er det som regel ladetid. I en drone er det masse. I en farkost er det reserven du fortsatt må ha når du lander. I en båt er det saltet. I en lastebil er det depotet, og i et tog er det ledningen over.

Rekkefølgen de biter i er også rekkefølgen de blir dyre i. En celle valgt feil er en innkjøpsordre. En varmevei konstruert feil er en ombygging. Et ladegrensesnitt valgt feil er et helt produkt.

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
Ladestolper i en garasje under bakken. Kabelen er der varmen dukker opp først, og det er delen ingen budsjetterer for.

01. Bilen

Motoren er løst. Varmen er det ikke

Permanentmagnetmaskiner og omformerne som driver dem er modne, godt dokumenterte og å få fra mer enn én leverandør. Den delen av konstruksjonen er ikke der prosjektene faller.

Det som fortsatt avslutter prosjekter er det som skjer mellom cellen og luften: veien varmen tar ut av pakken, og om ladegrensesnittet du valgte fortsatt er det markedet forventer når du kommer frem.

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
En firerotorsdrone i luften. Hvert gram den bærer betales om igjen i rammen, motoren, batteriet og flytiden.

02. Dronen

Hvert gram betales fire ganger

Et gram lagt til en rotorfarkost betales i struktur, i motoren som må løfte det, i cellen som må mate den motoren, og i strukturen som må bære den cellen. Sløyfen lukker seg, og den lukker seg fortere enn folk tror.

Vi leser massesløyfen før den første rammen skjæres, og vi leser hva luftromsreglene kommer til å kreve av lasten du planlegger. Et kamera som utløser en tyngre regelklasse koster mer enn kameraet.

Sløyfen lukker seg fortere enn de fleste lag venter. På en liten ramme kan hundre gram ekstra last koste tre hundre gram startmasse innen struktur, motor og celle er talt med, og flytiden faller mer enn tallet antyder.

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
Et helikopter med motoren av. Å holde en maskin stille i luften koster effekt hvert sekund det varer, uansett hvor energien kommer fra.

03. Løftefarkoster og helikoptre

Sveving er dyrt og marsjfart er billig

En rotorfarkost bruker mesteparten av energien sin på å stå stille i luften. En vinge bruker mesteparten av sin på å komme et sted. Hver konstruksjon med både løft og marsjfart er et forsøk på å betale det første bare når det er nødvendig.

Overgangen mellom dem er der patentene er tette og der sertifiseringsveien er minst avklart. Vi kartlegger begge før en konfigurasjon velges, fordi valget er vanskelig å gjøre om.

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-prototypen på en uttørket innsjøbunn. En vinge av den størrelsen finnes fordi energibudsjettet var avklart før flykroppen ble tegnet.

04. Elektriske farkoster

Reserven er konstruksjonen

En batterifarkost må lande med energi den aldri fikk lov til å bruke. Den reserven står i regelverket, den krymper ikke fordi turen ble kort, og den er grunnen til at nyttelasten ser mindre ut enn tallet på databladet.

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
En solelektrisk passasjerbåt i La Rochelle. Vannet kjøler skroget gratis og tar saltet som betaling.

05. Elektriske båter

Vannet er en gave og et problem

Et skrog ligger i det beste kjølemiddelet et fartøy kunne be om, og i det mest korrosive miljøet en pakke kunne settes i. Det første gjør termikken enkel. Det andre gjør kabinettet, tetningene og materialvalget til det egentlige arbeidet.

Deplasementsskrog belønner virkningsgrad på en måte kjøretøy på vei ikke gjør, fordi effekten som trengs stiger bratt med farten. En båt konstruert rundt den farten den faktisk går i, er en annen båt enn en konstruert rundt toppfarten.

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
En trolleybuss under kjøreledning. Ett svar er å bære energien med seg, det andre er å mate den hele veien, og begge er fortsatt i drift.

06. Lastebiler og tog

To svar på det samme spørsmålet

Et tog løste energiproblemet ved aldri å bære det: ledningen er over og strømavtakeren rekker opp. En lastebil bærer alt den trenger og betaler for det hver kilometer.

Begge veier er åpne for tungtransport, og begge har et register verdt å lese. Hvilken som passer avhenger av kjøresyklusen, og kjøresyklusen måles og antas ikke.

Tegningene

Det vi tegner mens vi leser

Hvert oppdrag etterlater et sett tegninger som disse. Det er slik et krav, en standard eller en måling blir noe et lag kan diskutere i et rom.

  • 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
Additiv produksjon i stor skala. Delen bygges opp lag for lag, så det den koster følger volumet og ikke formen.

07. Å lage delen

Skrevet ut og lagt opp, ikke frest ut av en blokk

Additiv produksjon endret hvilke former som er til å betale, og komposittopplegg endret hvilke former som er lette. Sammen flyttet de begrensningen fra det verktøyet kan lage til det konstruktøren tør tegne.

Begge bringer med seg sine egne feilmåter, og begge er godt dekket i registeret: lagbinding i den ene, fiberretning og harpikssystem i den andre.

Ingen av dem erstatter maskinering. Det de gjør er å flytte beslutningen tidligere: du velger nå prosessen mens delen fortsatt er en skisse, og det valget avgjør mer enn formen gjør.

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
Vindturbiner mot solen. Hva strømnettet kjører på avgjør hvor langt et batteri må reise før det har hentet seg inn.

08. Det kjøretøyet skylder

Et batteri starter løpet på etterskudd

Å bygge en pakke koster noe før kjøretøyet har flyttet seg en meter. Et elektrisk kjøretøy begynner derfor med en gjeld, og betaler den tilbake over distanse, i en takt som avhenger av hva strømnettet det lades fra kjører på.

Det er et argument som bør føres med en måling og ikke med en følelse. Hva pakken er verdt etter at kjøretøyet er ferdig med den hører til det samme regnestykket, og det står sjelden i det.

De fire spørsmålene

Stilt til hvert eneste av dem

Uansett form stiller den første måneden disse. Svarene er ulike. Spørsmålene er det ikke.

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

Hvor mye kan den bære

Energi om bord, og hva det å bære den koster i masse og i volum du så må flytte.

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

Hvor fort kan den fylles

Grensesnittet, standarden som styrer det, og kurven som avgjør hva tallet på plakaten egentlig betyr.

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

Hvor tar varmen veien

Ut av cellen, gjennom strukturen, ut i luft eller vann. Veien er konstruksjonen, og den avgjøres tidlig enten du avgjør den eller ikke.

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

Hva som skjer etterpå

Andre liv, gjenvinning, og hva pakken fortsatt er verdt når kjøretøyet er ferdig med den.

Feltet

Seks steder strømmen alt går

Ingen av disse er en prototype. De er alle i drift et sted i dag.

  • En laddstation för fordon
    Plasser merket for elbiler, der køen står til tilknytningen og ikke til plassen.
  • Eldriven tung transport
    En trolleybuss, som løser batteriproblemet ved ikke å ha et.
  • Ett eldrivet tåg
    Kjøreledning over en krysning. Den eldste elektriske transporten bærer fortsatt mest.
  • En eldriven båt
    En solelektrisk passasjerbåt, der vannet både kjøler og tærer.
  • Ett eldrivet flygplan
    En solfarkost på en innsjøbunn, bygd rundt et energibudsjett i stedet for en kabin.
  • Förnybar kraft i landskapet
    Vindturbiner, som avgjør hvor fort et batteri betaler tilbake det det kostet å lage.
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

Noe på denne listen er ditt

Si hvilket, og hva som uroer deg ved det. Sier registeret at det er tatt, får du høre det i samtalen.

Skriv til oss