Comment j'ai converti mon Albatross Mk3 Runabout en 25

Aug 31, 2023

Myles Lubbock explique comment il a converti son Albatross Mk3 Runabout pour qu'il fonctionne uniquement à l'électricité...

Ayant acheté un bateau de projet inachevé à un couple qui avait commencé à convertir un bateau en aluminium mémorable en bateau électrique, j'ai été confronté à la décision de revenir au moteur à combustion interne (essence) ou de continuer au véhicule électrique. J'ai opté pour ce dernier.

Maintenant, après trois ans de travail, mon projet eBoat d'un Albatross 691 est terminé. Le bateau est équipé d'un moteur refroidi à l'eau de 30 kW (40 ch), fonctionne à 96 V et peut tirer 500 A à pleine vitesse.

La première année du projet s'est concentrée sur l'intégration du moteur et du contrôleur, la deuxième année a vu des essais avec des batteries au plomb à 48 V et la troisième année s'est concentrée sur les batteries lithium-ion à 96 V. Des essais récents ont vu le bateau atteindre un peu moins de 30 mph.

Elle se fera un plaisir de parcourir les rivières Broads à 6 mph pendant environ quatre heures - elle a donc la capacité d'honorer la conception originale des années 1950 du bateau.

À l'été 2019, je suis tombé sur l'un de ces bateaux "Marmite" qui, par son manque d'originalité, ne plaît pas à la fraternité bien aguerrie des Albatros.

C'était un projet inachevé d'un couple qui avait voulu convertir un de ces runabouts classiques en aluminium en propulsion électrique, mais malheureusement pour une raison ou une autre, ils n'ont pas pu le mener à bien - alors je l'ai acheté.

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Il y a quelques années à peine, il y avait peut-être une demi-douzaine de fabricants de hors-bord électriques. Maintenant, il y en a près de 40. Nous avons couvert…

Lors du premier confinement en mars 2020, ma femme, Kay, et moi avons commencé à réfléchir à la possibilité d'essayer de…

Albatross Marine était une société formée peu après la Seconde Guerre mondiale, utilisant à bon escient les compétences et les matériaux disponibles à l'époque. Une construction en aluminium riveté était la conception de la coque et elle pesait un modeste 72 kg.

La société a été formée par Archie Peace et l'honorable Peter Hives, fils du président de Rolls Royce, et était basée à St Olaves, près de Great Yarmouth, dans le Norfolk.

Le bateau d'origine était équipé de centrales électriques Ford Anglia 93A et 100E marinisées à l'intérieur, d'environ 20 à 50 ch, selon les spécifications et les mises à niveau, plus tard fondamentalement adaptées à un moteur Coventry Climax de 1 220 cm3 où une puissance plus importante et plus sourcilleuse jusqu'à 70 ch pourraient être atteints avec l'unité de puissance beaucoup plus légère.

L'atelier Albatros Marine bat son plein. Photo: Albatros Marine

C'est devenu un cheval de bataille commun pour le ski nautique ainsi qu'un appel d'offres élégant pour les yachts méditerranéens de grande taille. Parmi les clients figuraient Brigitte Bardot, Aristote Onassis, le prince Rainier de Monaco, Grace Kelly, George Formby, le prince Phillip, l'acteur Jon Pertwee et le prince de Grèce.

Les techniques de construction en fibre de verre et les moteurs hors-bord ont ouvert la voie à la fin de cette marque d'après-guerre au début des années 1960. Il devait cependant y avoir de la lumière au bout du tunnel ; John et Charlotte Fildes ont fait un travail remarquable pour faire revivre le nom Albatross Marine avec un magasin de pièces en ligne, beaucoup de connaissances, d'expertise et de conseils.

En plus de fournir des pièces d'origine et de reproduction, ils redonnent également aux bateaux d'origine leur éclat d'antan, voire un peu mieux, à mon avis ! L'histoire d'Albatross Marine est fascinante et plus peut être trouvée sur leur site Web : AlbatrossMarine.co.uk

Premier jour, ramassez

La première année a porté sur la spécification, la conception et l'installation. Je me suis aventuré à Londres pour récupérer le bateau, et quelques centaines de mètres plus loin, j'ai dû m'arrêter pour faire le point sur mon achat – Wow, quel étourdissement, mais pas nécessairement du goût de tout le monde !

Tout le mérite de la restauration doit revenir à John et Charlotte, d'Albatross Marine, qui, j'en suis sûr, ont consacré de nombreuses heures à ce métier pour l'amener à ce stade. Peu de temps après la collecte du bateau, j'ai eu quelques décisions à prendre : a) lui rendre son ancienne gloire avec un moteur Coventry Climax (rare comme les dents de poule proverbiales !) ou b) poursuivre la quête de conversion du bateau à la propulsion électrique.

Ayant un intérêt pour les gadgets électromécaniques et ayant été informé qu'essayer de mettre la main sur un Coventry Climax était aussi difficile et coûteux qu'un voyage sur la lune, j'ai décidé de passer à l'électrique. À quel point cela pourrait-il être difficile?

Puissances d'origine pour moteurs Ford 93A & 100E

Tout d'abord, j'ai recherché les coûts auprès de sociétés de conversion spécialisées pour effectuer l'intégration. Ils ont tous demandé : quelle capacité, tension, vitesse d'hélice et autonomie souhaitez-vous atteindre ? J'ai fait quelques calculs rudimentaires de paquets de clopes et j'ai vite été horrifié lorsque j'ai réalisé le poids et le coût de ce que je voulais.

Une entreprise a cité "Les hors-bords restent une frontière, en raison de la faible densité de puissance de la batterie et des limitations de tension maximale". "La batterie de votre projet serait trop lourde."

Connaissant la chimie des batteries et ce domaine technologique progressant rapidement, je pensais pouvoir faire des compromis sur l'autonomie, mais je voulais honorer la capacité originale de planer et, idéalement, de tirer un skieur nautique. J'ai mis quelques idées dans des représentations graphiques pour tenter de comprendre la portée de ce que j'essayais de réaliser.

Cycle de service et consommation d'énergie supposés

Après de nombreux allers-retours, j'ai trouvé quelques approximations pour les moteurs, les contrôleurs et les batteries pour me donner un point de départ :

Compte tenu de cela comme point de départ, je pourrais rechercher l'équipement pour l'installation. Outre la complexité de la localisation de l'équipement, j'étais confronté à la question de savoir si j'avais besoin de monter ou de descendre à l'arbre de transmission.

On m'a dit que j'avais besoin d'un rapport 2: 1 (moteur: hélice) pour maximiser l'efficacité du moteur. J'ai d'abord opté pour des batteries plomb-acide de 48V - une combinaison de quatre batteries de loisirs 12V extrêmement grandes et lourdes connectées en série. Pour la première année, cela semblait être la voie la plus sensée et la plus rentable.

Disposition électrique

Pendant ce temps, un système de rapport d'engrenage entraîné par courroie 2: 1 a également été adopté. Une somme époustouflante d '«argent passe-temps» a été dépensée pour repenser le logiciel du contrôleur afin d'inclure des fonctionnalités subtiles pour rendre hommage à la conception originale, y compris des commandes à double accélérateur, au pied et à la main, un compte-tours analogique pour afficher la vitesse de l'hélice sur une belle Jauge de type Smiths.

Un nouveau faisceau de câbles a également dû être conçu à partir de zéro pour accueillir les déconnexions de service, les contacteurs, ainsi qu'un système de charge domestique sûr. La deuxième année, les premiers essais avec les batteries plomb-acide 48V ont eu lieu.

Mon ami Mike Bishop, propriétaire d'un Albatross Mk3 et d'un Continental, m'a proposé d'accompagner mon voyage inaugural sur l'Orwell à Levington Marina. Avant cela, j'ai enregistré le bateau auprès de la Norfolk Broads Authority et l'ai obtenu certifié BSS.

Chimie de la batterie et estimations de puissance

Je pensais qu'une deuxième paire d'yeux expérimentés et une assurance responsabilité civile seraient un investissement rentable. CC Marine à Beccles était heureux d'obliger. Les premiers essais étaient bons, bénins et plutôt sans incident. Il a bien fonctionné mais n'a pas atteint son potentiel souhaité.

J'ai enregistré un maximum d'environ 8 mph sur mon ordinateur de cycle Garmin à pleine vitesse. J'avais un peu de réflexion à faire. Sur le plan positif, il était complètement sec dans le compartiment moteur. Il avait une maniabilité très utilisable qui manquait à la conception d'origine en raison du fait que l'arbre de transmission était directement fixé au vilebrequin.

Un inconvénient était le gémissement de la boîte de vitesses à entraînement par courroie - les véhicules électriques devraient être silencieux. Plus important encore, à plein régime, je ne voyais que 8 mph! Les moteurs électriques sont intrinsèquement liés à la tension, donc quelle que soit la quantité de courant dont vous disposez, le moteur ne tournera pas plus d'environ 45 fois la tension.

Système de moteur et d'engrenage installé in situ avec disposition de la batterie

Dans mon cas, c'était environ 2 000 tr/min au moteur et seulement 1 000 tr/min à l'hélice - un peu plus qu'un ralenti ! Transmission Au cours de la troisième année du projet, j'ai retiré la boîte de vitesses à entraînement par courroie et j'ai décidé de passer à l'entraînement direct.

Cela doublerait au moins mon rendement à l'hélice et améliorerait l'efficacité en perdant les masses en rotation et en perdant un peu de masse. Cela signifiait que je perdrais en efficacité à bas régime, mais c'était un compromis que j'étais prêt à accepter car je visais maintenant à atteindre au moins 2 000 tr/min ; en fait, quelque part au nord du pic de 4 000 tr/min, c'est là que je me dirigeais.

À encore plus de frais, les batteries au plomb ont été remplacées par des modules lithium-ion. J'ai opté pour quatre packs proposant une tension nominale de 90V. Cela atteindrait théoriquement 4 300 tr/min à l'hélice et comme le poids de la batterie était d'environ la moitié de celui de l'acide au plomb, j'ai senti que nous allions dans la bonne direction.

Troisième année d'installation - entraînement direct et batteries lithium-ion

J'ai passé une grande partie de la troisième année à essayer de me faire une idée d'un système de gestion de batterie (BMS) adapté à cette application.

En termes simples, un bon BMS surveillera la tension et la température des cellules, le courant entrant et sortant de l'ensemble du pack et décidera si le pack de batteries est stable.

Sinon, le circuit est interrompu via des disjoncteurs. En plus de maintenir le fonctionnement du pack dans une fenêtre de fonctionnement « sûre », un BMS adapté équilibrera les tensions des cellules ; une bonne séquence de cellules en série garantit que tous les maillons de la chaîne sont solides.

L'automne dernier, nous avons pris la mer avec un bateau plus léger et plus puissant. Hélas, quelque chose clochait encore. L'hélice ne tournerait qu'à environ 1 500 tr/min, pas assez pour qu'elle « surmonte la bosse » et plane.

Après avoir beaucoup dérivé le long de l'Orwell, peaufiné les paramètres du logiciel, j'ai trouvé un problème technique avec l'algorithme de contrôle de la vitesse, je l'ai libéré et nous sommes partis, comme il se doit, comme une fusée… c'était électrique ! J'ai enregistré 28,8 mph sur le Garmin et il a raboté à partir d'environ 1 600 tr/min.

Albatros à grande vitesse sur l'Orwell

Nous avons effectué quatre passages à pleine vitesse et enregistré autant de données que possible. Mission presque accomplie. Très utilement, des données peuvent être enregistrées depuis le contrôleur.

Dans le diagramme ci-dessous, vous pouvez voir que la vitesse de l'hélice enregistrée le jour était d'environ 4 000 tr/min, le courant maximum d'environ 400 A et, étant donné que la tension du pack était de 90 V, nous pouvons calculer que la puissance a culminé à environ 36 kW.

Une descente de la rivière pour une balade bénigne était la dernière sortie pour 2022. J'ai lancé le bateau à Brundall Marine et me suis dirigé vers Cantley le long de la rivière Yare. Mon objectif était de naviguer à 5-6 mph tout en surveillant la consommation d'énergie pour avoir une idée de l'autonomie et de la consommation de courant dans un souci d'efficacité.

Données enregistrées pour la mise sous tension sur l'Orwell

Cela s'est avéré un exercice valable; J'ai réalisé qu'il y avait une différence significative entre 5 mph et 6 mph en termes de consommation d'énergie. J'ai commencé le voyage à 96V et j'ai terminé autour de 91V, donc environ 50% d'état de charge - parfait pour une balade de quatre heures sur la rivière.

La prochaine mise à niveau consistera à adopter un système de recharge domestique pouvant être rechargé à domicile ou sur les Broads. De plus, le logement des batteries lithium-ion dans des boîtiers anti-éclaboussures avec gestion de la batterie affichée à travers des couvercles en polycarbonate.

Tant que je n'aurai pas réussi à tirer un skieur nautique, je ne serai pas entièrement satisfait, mais avec un peu de chance, cela devrait être prévu pour le début de 2023. Et bien sûr, en lui donnant un nom approprié !

Cette fonctionnalité est apparue dans l'édition de mai 2023 de Practical Boat Owner. Pour plus d'articles comme celui-ci, y compris le bricolage, des conseils pour économiser de l'argent, de grands projets de bateaux, des conseils d'experts et des moyens d'améliorer les performances de votre bateau, abonnez-vous au magazine de navigation le plus vendu de Grande-Bretagne.

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