Cómo convertí mi Albatross Mk3 Runabout en un 25

Myles Lubbock explica cómo convirtió su Albatross Mk3 Runabout para que funcione únicamente con energía eléctrica...

Después de haber comprado un proyecto de barco sin terminar a una pareja que había comenzado a convertir una memorable embarcación de aluminio en un barco eléctrico, me enfrenté a la decisión de volver al motor de combustión interna (gasolina) o continuar con el vehículo eléctrico. Me decidí por lo último.

Ahora, después de tres años de trabajo, mi proyecto eBoat de un Albatross 691 está completo. El barco tiene un motor refrigerado por agua de 30 kW (40 hp), funciona a 96 V y puede generar 500 A a máxima velocidad.

El primer año del proyecto se centró en la integración del motor y el controlador, el segundo año se realizaron pruebas con baterías de plomo-ácido de 48 V y el tercer año se centró en baterías de iones de litio de 96 V. En pruebas recientes, el barco alcanzó poco menos de 30 mph.

Navegará felizmente por los ríos Broads a 6 mph durante aproximadamente cuatro horas, por lo que tiene la capacidad de honrar el diseño original del barco de la década de 1950.

En el verano de 2019 me encontré con uno de esos barcos 'Marmite' que, dada su falta de originalidad, no gusta a la experimentada fraternidad Albatros.

Era un proyecto inacabado de una pareja que quería convertir uno de estos clásicos vehículos de aluminio a propulsión eléctrica, pero desafortunadamente, por una razón u otra, no pudieron llevarlo a cabo, así que lo compré.

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Hace apenas unos años había tal vez media docena de fabricantes que fabricaban fuerabordas eléctricas. Ahora hay casi 40. Cubrimos…

Durante el primer encierro en marzo de 2020, mi esposa Kay y yo comenzamos a reflexionar sobre la posibilidad de intentar...

Albatross Marine fue una empresa formada poco después de la Segunda Guerra Mundial, que utilizó las habilidades y materiales disponibles en ese momento con buenos resultados. El diseño del casco era una construcción de aluminio remachado y pesaba unos modestos 72 kg.

La empresa fue formada por Archie Peace y el honorable Peter Hives, hijo del presidente de Rolls Royce, y tenía su sede en St Olaves, cerca de Great Yarmouth, en Norfolk.

El barco original estaba equipado con plantas de energía Ford Anglia 93A y 100E marinizadas internas, de aproximadamente 20 a 50 hp, dependiendo de las especificaciones y las actualizaciones, y luego se actualizó fundamentalmente a un motor Coventry Climax de 1220 cc, donde se obtuvo una entrega de potencia más significativa y sorprendente. Se podrían lograr hasta 70 CV con la unidad de potencia mucho más ligera.

Taller Albatross Marine en pleno apogeo. Foto de : Albatros Marine

Se convirtió en un caballo de batalla común para el esquí acuático, así como en un elegante barco auxiliar para yates de gran tamaño en el Mediterráneo. Entre los clientes se encontraban Brigitte Bardot, Aristóteles Onassis, el Príncipe Rainiero de Mónaco, Grace Kelly, George Formby, el Príncipe Felipe, el actor Jon Pertwee y el Príncipe de Grecia.

Las técnicas de construcción de fibra de vidrio y los motores fuera de borda allanaron el camino hacia el final de esta marca de posguerra a principios de los años 60. Sin embargo, debía haber luz al final del túnel; John y Charlotte Fildes han hecho un excelente trabajo al revivir el nombre de Albatross Marine con una tienda de repuestos en línea, mucho conocimiento, experiencia y asesoramiento.

Además de suministrar piezas originales y de reproducción, también restauran los barcos originales para devolverles su antiguo esplendor, si no un poco mejor, en mi opinión. La historia de Albatross Marine es fascinante y puede encontrar más información en su sitio web: AlbatrossMarine.co.uk

Día uno, recoge

El primer año se centró en la especificación, el diseño y la instalación. Me aventuré a Londres para recoger el barco y, a unos cientos de metros de la carretera, tuve que parar y evaluar mi compra. ¡Vaya, qué maravilla, aunque no necesariamente del gusto de todos!

Todo el crédito por la restauración debe ser para John y Charlotte, de Albatross Marine, quienes estoy seguro dedicaron muchas horas a esta nave para llegar a esta etapa. Poco después de recoger el barco, tuve que tomar algunas decisiones: a) devolverlo a su antiguo esplendor con un motor Coventry Climax (¡raro como los proverbiales dientes de gallina!) o b) continuar la búsqueda de convertir el barco a propulsión eléctrica.

Como tenía interés en los dispositivos electromecánicos y me habían informado que intentar conseguir un Coventry Climax era tan desafiante y costoso como un viaje a la luna, decidí continuar con la electricidad. ¿Qué tan difícil podría ser?

Potencias de salida originales para motores Ford 93A y 100E

En primer lugar, busqué costes en empresas de conversión especializadas para realizar la integración. Todos preguntaron: ¿qué capacidad, voltaje, velocidad de hélice y alcance desea lograr? Hice algunos cálculos rudimentarios sobre paquetes de cigarrillos y pronto me horroricé cuando me di cuenta del peso y el coste de lo que quería.

Una empresa citó: "Las lanchas rápidas siguen siendo una frontera, debido a la baja densidad de energía de la batería y las limitaciones de voltaje máximo". "La batería para su proyecto sería demasiado pesada".

Conociendo la química de las baterías y que este campo tecnológico avanzaba rápidamente, pensé que podía comprometer el alcance, pero quería honrar la capacidad original de planear e, idealmente, tirar de un esquiador acuático. Puse algunas ideas en representaciones gráficas en un intento de comprender el alcance de lo que estaba tratando de lograr.

Ciclo de trabajo y consumo de energía supuestos

Después de mucho ir y venir, se me ocurrieron algunas aproximaciones para motores, controladores y baterías para darme un punto de partida:

Teniendo esto como punto de partida pude buscar el equipo para la instalación. Aparte de la complejidad de ubicar el equipo, me enfrenté a la pregunta de si necesitaba subir o bajar el engranaje hasta el eje de transmisión.

Me dijeron que necesitaba una relación de 2:1 (motor:prop) para maximizar la eficiencia del motor. En las pruebas fluviales, inicialmente opté por baterías de plomo-ácido de 48 V, una combinación de cuatro baterías auxiliares de 12 V extremadamente grandes y pesadas conectadas en serie. Durante el primer año, ésta parecía la vía más sensata y rentable.

Distribución eléctrica

Mientras tanto, también se adoptó un sistema de relación de transmisión por correa de 2:1. Se gastó una impresionante suma de 'dinero de hobby' para rediseñar el software del controlador para incluir características sutiles que rindieran homenaje al diseño original, incluyendo controles gemelos de aceleración, pedal y mano, un cuentarrevoluciones analógico para mostrar la velocidad de la hélice en un agradable Calibre tipo Smiths.

También fue necesario diseñar desde cero un nuevo cableado para acomodar desconexiones de servicio, contactores y un sistema de carga doméstico seguro. El segundo año se realizaron las primeras pruebas con baterías de plomo-ácido de 48 V.

Mi amigo Mike Bishop, propietario de un Albatross Mk3 y un Continental, se ofreció a acompañarme en mi viaje inaugural en el Orwell en Levington Marina. Antes de hacerlo, registré el barco en la Autoridad de Norfolk Broads y obtuve la certificación BSS.

Estimaciones de potencia y química de la batería

Pensé que un segundo par de ojos con experiencia y algún seguro contra terceros sería una inversión que valdría la pena. CC Marine en Beccles estuvo feliz de complacerlo. Los ensayos iniciales fueron buenos, benignos y sin incidentes. Funcionó bien pero no alcanzó el potencial deseado.

Registré un máximo de alrededor de 8 mph en mi ciclocomputador Garmin a toda velocidad. Tenía algunas cosas que pensar. Lo bueno es que el compartimento del motor estaba completamente seco. Tenía una maniobrabilidad muy útil de la que carecía el diseño original debido a que el eje de transmisión estaba directamente unido al cigüeñal.

Lo negativo fue el chirrido de la caja de cambios con transmisión por correa: los vehículos eléctricos deberían ser silenciosos. Más importante aún, ¡a toda velocidad solo veía 8 mph! Los motores eléctricos están intrínsecamente ligados al voltaje, por lo que no importa cuánta corriente tenga a mano, el motor no girará más de aproximadamente 45 veces el voltaje.

Sistema de motor y engranaje instalado in situ con diseño de batería

En mi caso, eso fue alrededor de 2000 rpm en el motor y solo 1000 rpm en la hélice: ¡poco más que un tictac! Transmisión En el tercer año del proyecto, quité la caja de cambios accionada por correa y decidí optar por la transmisión directa.

Esto al menos duplicaría mi rendimiento en la hélice y mejoraría la eficiencia al perder las masas giratorias y perder un poco de masa. Esto significaba que perdería eficiencia a bajas revoluciones, pero era un compromiso que estaba dispuesto a aceptar ya que ahora mi objetivo era llegar al menos a 2000 revoluciones por minuto; de hecho, me dirigía a algún lugar al norte del pico de 4.000 rpm.

Con un coste aún mayor, las baterías de plomo-ácido se sustituyeron por módulos de iones de litio. Opté por cuatro paquetes que ofrecían una tensión nominal de 90 V. En teoría, esto alcanzaría 4.300 rpm en la hélice y, como el peso de la batería era aproximadamente la mitad que el de plomo-ácido, sentí que íbamos en la dirección correcta.

Tercer año de instalación: baterías de iones de litio y de accionamiento directo

Pasé una gran parte del tercer año tratando de entender un sistema de administración de batería (BMS) adecuado para esta aplicación.

En términos simplistas, un buen BMS controlará el voltaje y la temperatura de la celda, la corriente que entra y sale de todo el paquete y tomará decisiones sobre si el paquete de baterías es estable.

De lo contrario, el circuito se interrumpe mediante disyuntores. Además de mantener el paquete funcionando en una ventana operativa "segura", un BMS adecuado equilibrará los voltajes de las celdas; Una buena secuencia de celdas en serie garantiza que todos los eslabones de la cadena sean fuertes.

El otoño pasado nos lanzamos al agua con un barco más ligero y potente. Por desgracia, algo todavía andaba mal. La hélice solo rotaría a aproximadamente 1.500 rpm, lo cual no era suficiente para "superar la joroba" y planear.

Después de mucho deambular por el Orwell, ajustando los parámetros del software, encontré un problema técnico con el algoritmo de control de velocidad, lo liberé y salimos, como debía, como un cohete… ¡era eléctrico! Registré 46,8 mph en el Garmin y planeó desde aproximadamente 1.600 rpm.

Albatros a toda velocidad en el Orwell

Hicimos cuatro carreras a máxima velocidad y registramos la mayor cantidad de datos posible. Misión casi cumplida. Es muy útil que los datos se puedan registrar desde el controlador.

En el siguiente diagrama se puede ver que la velocidad de la hélice registrada ese día fue de alrededor de 4000 rpm, la corriente máxima de aproximadamente 400 A y, dado que el voltaje del paquete era de 90 V, podemos calcular que la potencia alcanzó un máximo de aproximadamente 36 kW.

Un viaje río abajo en busca de un nido benigno fue la última salida de 2022. Boté el barco en Brundall Marine y me dirigí hacia Cantley a lo largo del río Yare. Mi objetivo era navegar a 5-6 mph mientras monitoreaba el consumo de energía para tener una idea del alcance y el consumo actual en aras de la eficiencia.

Datos registrados para el funcionamiento de energía en el Orwell

Este resultó ser un ejercicio que valió la pena; Me di cuenta de que había una diferencia significativa entre 5 mph y 6 mph en términos de consumo de energía. Comencé el viaje a 96 V y terminé alrededor de 91 V, por lo que aproximadamente el 50 % del estado de carga, perfecto para un recorrido de cuatro horas por el río.

La próxima actualización será adoptar un sistema de carga doméstico que se pueda cargar en casa o en los Broads. Además, alojar las baterías de iones de litio en cajas a prueba de salpicaduras con gestión de baterías a la vista a través de tapas de policarbonato.

Hasta que no consiga sacar a un esquiador acuático, no estaré del todo feliz, pero con un poco de suerte eso debería estar en juego para principios de 2023. Y, por supuesto, ¡darle un nombre apropiado!

Esta característica apareció en la edición de mayo de 2023 de Practical Boat Owner. Para obtener más artículos como este, que incluyen bricolaje, consejos para ahorrar dinero, excelentes proyectos de embarcaciones, consejos de expertos y formas de mejorar el rendimiento de su embarcación, suscríbase a la revista de navegación más vendida de Gran Bretaña.

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