LILIUM: Ein Elektrokleinflugzeug für den Alltagseinsatz

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Jety

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Sorry, wenn ich immer wieder mit der Pipistrel Velis daherkomme - aber ich habe eben nur damit Erfahrung. Und Lilium erzählt ja nicht, wie man an deren Jet die Batterien wechselt. Bei der Velis zieht man die alte Batterie auf einen Hubtisch und schiebt eine neue Batterie rein - fertig.

Bild gibt es auf Wunsch per PN.
Alles gut, ist doch auch mal interessant :thumbup:
 
_Michael

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Space Cadet
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Das man einzelne Packs nicht für sich allein Tauschen kann liegt in ihrer parallel Schaltung zur Kapazitätserhöhung für den Betrieb begründet. Wird ein fast leerer Akku pack mit einem vollen Akku pack parallel geschaltet kommt es zu einem Ladungsausgleich beider Packs, das kann sehr heiß/ böse ausgehen.
Ja, wenn man die Zellen direkt elektrisch verbindet. Man kann aber wohl davon ausgehen, dass die einzelnen Akku-Packs über eine entsprechende Elektronik zusammengschaltet werden, die genau das verhindert und die präzise steuern kann, aus welchem Akkupack wieviel Leistung gezogen wird. Im Modellbau hat man das ja zumindest während dem Ladevorgang auch (Balancer), während beim Entladen, also im Modell - soweit ich weiss - darauf verzichtet wird.
 
_Michael

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Space Cadet
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Sorry, wenn ich immer wieder mit der Pipistrel Velis daherkomme - aber ich habe eben nur damit Erfahrung.
Kein Problem, im Gegenteil, Wissen aus der Praxis tut bei der ganzen Spekuliererei hier sogar sehr gut.
 
cool

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Bei geringen Innenwiderständen würden da aber gewaltige Ströme fließen und nutzten könnte man die Akkus währenddessen wahrscheinlich eh nicht.

Wenn man genau steuern kann, welche Leistung aus welcher Zelle abgerufen wird, dann braucht man aber zwei Wechselrichter und zwei Kreise im Motor, etc. Keine Ahnung ob das die Pipistrel hat.
 
Doppelnik

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Balancing ist bei Lio immer vorhanden, selbst bei Laptops. In der Regel erfolgt dies wenn man die Akkus voll läd (also nicht beim Schnellladen), wird dabei wohl die Spannung gemessen und gezielt die schwächeren Akkus mehr geladen (Vermutlich werden früher voll geladenen einfach getrennt vom Ladestrom). Da die Zellen nicht nur parallel sondern auch hintereinander angeordnet sind, muss es schon nen Haufen Verschaltungsmöglichkeiten geben um das realisieren zu können. Es gibt wohl auch noch andere Möglichkeiten (ich meine während des Betriebs), aber dafür bin ich kein Experte.
 
_Michael

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Bei geringen Innenwiderständen würden da aber gewaltige Ströme fließen und nutzten könnte man die Akkus währenddessen wahrscheinlich eh nicht.
Wie meinst du das genau?

Wenn man genau steuern kann, welche Leistung aus welcher Zelle abgerufen wird, dann braucht man aber zwei Wechselrichter und zwei Kreise im Motor, etc. Keine Ahnung ob das die Pipistrel hat.
Der Motor und der Umrichter sieht überhaupt nichts davon, woher der Strom kommt. Die Kontroll-Elektronik der Akkus entscheidet, wie viel Leistung aus jeder Zelle oder jedem Pack entnommen wird und liefert die entsprechende Leistung, vermutlich in Form eines Gleichstromes, an ihrem Ausgang ab.
 
Intrepid

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Bei geringen Innenwiderständen würden da aber gewaltige Ströme fließen und nutzten könnte man die Akkus währenddessen wahrscheinlich eh nicht.
Ich habe wenig elektrisches/elektronisches Verständnis. Ich kenne nur die Verhaltensvorschriften für den Piloten. Wenn man bei der Pipistrel Velis als Vorsichtsmaßnahme ein Batteriepack vom Netz nimmt ist es ähnlich wie wenn man bei einem Verkehrsflugzeug einen Generator mechanisch vom Netz trennt: bis zur Landung darf man nicht wieder verbinden. Beim Batteriepack darf das anschließend nur das Werkstattpersonal (fällt unter Maintanance, nicht Operation); mit dem Hinweis auf unkontrolliert hohe Ströme die fließen können.

Zurück zum Lilium Jet: ich habe ein Bild gesehen - finde es leider nicht wieder, war in einem YouTube Video von Daniel Wiegand, wo er auf die elektrische Brandgefahr einging - mit geschätzt 50 >Batteriepacks über das ganze Fluggerät verteilt. Ich stelle mir die zugehörige Steuerung und Betriebsvorschriften sehr komplex vor. Da muss ein Pilot sicher einige Stunden büffeln, bie er die Technik soweit verstanden hat, dass er bei auftretenden Fehlern im Fluge die richtigen Entscheidungen trifft.

Ich stelle mir sowieso vor, dass wir für die elektrische Fliegerei eine neue andere Generation an Piloten brauchen bzw. dass das für die Bestandspiloten eine anspruchsvolle Umstellung auf neue Verhaltens- und Denkweisen wird. Ich selber habe mir ein kleines Programm dafür vorgenommen: früh erste Erfahrungen machen und auch beim Auto auf elektrisch umstellen. Als nächstes kommen erst einmal zwei Wallboxen in die Garagen.
 
cool

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Space Cadet
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Wie meinst du das genau?

Der Motor und der Umrichter sieht überhaupt nichts davon, woher der Strom kommt. Die Kontroll-Elektronik der Akkus entscheidet, wie viel Leistung aus jeder Zelle oder jedem Pack entnommen wird und liefert die entsprechende Leistung, vermutlich in Form eines Gleichstromes, an ihrem Ausgang ab.
Wenn man zwei Akkus (Spannungsquellen) parallel schaltet, dann fließt zwischen den Spannungsquellen ein Strom, der eben durch den Innenwiderstand der Quellen begrenzt wird. Oder man zimmert da noch einen Widerstand mit rein (Balancer), ABER an dem fällt natürlich eine Leistung ab und die soll ja eigentlich im Motor abfallen.

Der Wechselrichter braucht immer Gleichspannung. Im Prinzip ist das eine Art Stromsteller der die Indukitivität der Motorspulen nutzt. Alles andere ist auch kaum sinnvoll, weil man ja wenig Leistung im Wechselrichter verbraten will.

Bei zwei unterschiedlichen Spannungsquellen mit unterschiedlicher Spannungslage fließen zwangsläufig Ausgleichsströme. Wenn man gezielt steuern will, was an Leistung in jedem Akku umgesetzt wird, dann braucht man zwischen Akku und Wechselrichter nochmal DC/DC-Wandler, die die Spannungslage der Akkus quasi "anpassen" damit eben keine Ströme zwischen den Akkus fließen, sondern nur zwischen Akku und Wechselrichter.
 

G. Kappen

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zwei Akkus (Spannungsquellen) parallel schaltet, dann fließt zwischen den Spannungsquellen ein Strom, der eben durch den Innenwiderstand der Quellen begrenzt wird. Oder man zimmert da noch einen Widerstand mit rein (Balancer), ABER an dem fällt natürlich eine Leistung ab und die soll ja eigentlich im Motor abfallen.
Eine Diode pro Akku täte es auch. Deutlich verlustärmer.
 

PKingo

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Na ja, bei den Accu-Packs für Autos (und wohl auch für Flugzeuge) werden normalerweise recht viele Einzelzellen auf sinnvolle Art und Weies seriell (Spannung) und parallel (Strom) zu accupacks verschaltet und zusammengefasst. Beim Tesla Model S mit 85kWh sind es z.B. 7104 Einzelaccus Typ 18650 (18mm Durchmesser 65mm lang) S.a. Wikipedia

Jede Einzelzelle muss durch eine geeignete Elektronik zuverlässig gegen Überspannung (Feuer!!!) und Unterspannung (dann geht sie kaputt) geschützt werden. Tesla und alle anderen Hersteller von E-Autos beweisen ja, dass das mittlerweile zuverlässig funktioniert (Stichwort Batterie-Management-System BMS).

Parallel verschaltete Zellen bleiben üblicherweise zusammen, sodass sich das von @cool beschriebene Problem der unterschiedlichen Spannungslage im wirklichen Leben nicht stellt. Und außerdem: eine simple Diode tut's auch - wie von G. Kappen geschrieben -

Zum "Wechselrichter": Das sind in den meisten Fällen keine Wechselrichter, sondern Frequenzumrichter. Diese wandeln üblicherweise die Accu-Gleichspannung unmittelbar in einen Wechselspannung mit variabler Frequenz, die dann direkt zum Motor geht.

Vielleicht kann @Intrepid ja noch etwas zum Accuwechsel bei Pipistrel beitragen?

LG
PKingo
 
gero

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Das mit der simplen Diode hab ich nicht verstanden. Irgendwas zwischen 0.3 und 0.5 V bleibt auch an einer Schottky-Diode hängen. Jetzt mal den gewünschten Strom überlegen, dann kommen wir auf eine erkleckliche Leistung, die an der Diode in Wärme umgewandelt wird....

gero
 
Intrepid

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Vielleicht kann @Intrepid ja noch etwas zum Accuwechsel bei Pipistrel beitragen?
Leider noch nicht. Ich bin mangels Gelegenheit bis jetzt nicht tiefer in die Materie eingedrungen als es ein Charterkunde für gewöhnlich tut. Ich habe das Handbuch gelesen, das erforderliche WBT durchgearbeitet, und das Difference Training mit Theorie und Praxis absolviert - und weiß noch gar nicht ob es mir angerechnet wird, weil in Deutschland die gesetzlichen Grundlagen noch nicht geschaffen sind (sind aber in Arbeit, ist nur noch eine Frage von Monaten). In der Schweiz sind elf Pipistrel Velis registriert (von aktuell ca. 23 gebauten Flugzeugen) und das schweizer BAZL hat eine Allgemeinverfügung in Vorgriff auf die ab Ende 2022 geltenden geänderten EASA-Vorschriften erlassen. Dort kann ich fliegen - zur Not mit Flugauftrag, was mir im Moment egal wäre. Geht ja um die Praxis-Erfahrung.

Was mich wundert: Pipistrel beschreibt den schnellen Batteriewechsel. Aber keine Flugschule und kein Vercharterer wendet ihn an. Laden alle die verbauten Batterie-Packs zwischen den Flügen.

Und jetzt der Bogen zurück zurm Lilium Jet: in den Präsentationen parken die Flugzeuge im Vertiport an der Ladesäule. Auch da werden die verbauten Batterie-Packes geladen, ein schneller Tausch zwischen zwei Flügen scheint nicht vorgesehen.
 
cool

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Parallel verschaltete Zellen bleiben üblicherweise zusammen, sodass sich das von @cool beschriebene Problem der unterschiedlichen Spannungslage im wirklichen Leben nicht stellt.
Bitte im Kontext bleiben: Die Pipistrel hat zwei Akkupacks mit je 11 kWh. Diese versorgen einen Motor. Und diese können auch einzeln getauscht werden. Also direkt aus dem wirklichen Leben :rolleyes1:

Wechselrichter ist schlicht der Trivialname für die leistungselektronische Schaltung und bei solchen Verbünden dann oft einfach der Controller. Letztendlich sind es aber Stromrichter die bei solchen Leistungen eigentlich immer irgendwie mit einem PWM-Verfahren arbeiten, ansonsten sind die Verluste einfach viel zu groß. Das die verschiedene Frequenzen und Spannungen aussteuern können macht irgendwie Sinn, wenn man damit einen Synchronmotor ansteuern will.
 
Intrepid

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Und diese können auch einzeln getauscht werden.
Nein, sie dürfen nur im Pärchen getauscht werden.

Man kann aber (notfalls) mit einem Batterie-Pack fliegen. Zumindest gibt es so eine Aufgabe bei Weight & Balance. Wobei die etwas komisch ist. Laut dem Kapitel Powertrain ist der Flug mit lediglich dem vorderen Batterie-Pack möglich. Laut Weight & Balance geht das mit den fehlenden 58 kg nicht. Und von der Möglichkeit, Balast mitzunehmen, ist keine Rede. Aber das nur am Rande.
 
cool

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Space Cadet
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Nein, sie dürfen nur im Pärchen getauscht werden.
Schon klar, aber können != dürfen. Also man kann theoretisch auch nur einen Akku tauschen, technisch wäre das machbar. Einzelne Zellen in einem Akku dann schon eher nicht.
 
Intrepid

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Also man kann theoretisch auch nur einen Akku tauschen, technisch wäre das machbar.
In den Handlungsanweisungen steht, wenn man zur Verkürzung der Bodenzeit anstatt aufzuladen die Batterie-Packs tauschen will, man darauf achten muss, dass man immer komplett ein Pärchen gegen ein anderes Pärchen tauscht.

Der Tausch ist als eine sehr einfache Maßnahme dargestelt, Hubtisch neben die Abdeckung vom Batteriefach gestellt, Stecker und Schnellverbinder lösen und tauschen. Aber es macht kein Flugzeughalter, alle laden lieber eine gute Stunde die Batterien. Warum diese Entscheidung, habe ich noch nicht herausgefunden.
 
Intrepid

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Weil sie keine Tauschakkus haben? Sind ja sicherlich nicht günstig.
Ja, das kann ein Grund sein. Ich würde ihn so formulieren: weil weder die Anzahl Lehrer noch die Anzahl Schüler Tauschakkus in der Wirtschaftlichkeitsplanung rechtfertigt.

Es gibt aber schon bei einer Flugschule die Idee, zwei Flugzeuge im Wechsel von nur einem Lehrer zu nutzen - was den Wirtschaftlichkeitsüberlegungen ein bisschen widerspricht. Andererseits erhöht es die Verfügbarkeit, sollte ein Flugzeug wegen eines technischen Problems mehrere Tage ausfallen

Früher stand ja auch mal - wenn ich mich richtig erinnere - in den Schulgenehmigungen drin, dass man vom Haupt-Ausbildungsflugzeug zwei haben muss. Bei mehreren Flugschulen steht ja sogar noch eine dritte Pipistrel Virus (gleiche Flugzeugzelle mit Rotax Verbrennermotor) zur Verfügung, falls es mal für die Elektroflugzeuge ein allgemeines Grounding geben sollte. Man will die Ausbildungsverträge erfüllen können.

Elektrofliegerei ist viel mehr als nur ein elektrisches Fluggerät in die Luft zu bringen!

Der Bogen zurück zum Lilium Jet: man täte gut daran, dass ein Lilium Vertiport auch Fluggeräte anderer Hersteller abfertigen kann - falls es mal ein flächendeckendes Grounding für den Lilium Jet gibt. Einfach mal bei Boeing nachfragen, wie sich so etwas anfühlt. Wir Piloten lieben Redundanz.
 
Lockheed

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Ich bin mal gespannt welche Relevanz das ganze Konzept in der Zukunft noch hat.
Hier in Berlin und anderswo werden gerade Taxifahrer massenweise freigestellt.
Ebenso bin ich gespannt wieviel vom einstigen Flugbetrieb irgendwann wieder zurückkommen wird. Ich vermute mal wenig optimistisch das der einstige Peak lage nicht mehr erreicht werden wird, wenn er überhaupt je wieder erreicht wird. Damit fallen dann auch die Zubringerdienste weg bzw. werden stark reduziert.

Momentan sehe ich eher das Fahrradstraßen in der Planung und Umsetzung sind und nicht Vertiports. Es findet ja auch jetzt schon statt, das Transfere möglichst unattraktiv gemacht werden, um sie zu reduzieren.
Ich sag mal das langfristige Ziel ist da gar nicht mehr fliegen.

Demnächst wird es wohl auch virtuelle Urlaubsreisen geben, das ist noch viel klimaneutraler.


Ich möchte ebenfalls mal kontrovers in den Raum werfen das dieses Zubringerkonzept zu den Flughäfen eigentlich auch aus den 60er Jahren stammt, als man dachte das kleine senkrecht startende und landende Fluggeräte auf Parkhäusern in der Innenstast landen und starten würden und als Zubringer zum Airport dienen würden. Das einzig neue ist jetzt elektirisch, ggf. autonom / teilautonom und vermeitlich ökologisch.

Das sind natürlich nur Beobachtungen meinerseits, ich kann natürlich auch falsch liegen.
 
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... Das einzig neue ist jetzt elektirisch, ggf. autonom / teilautonom ...
In der Sache stimme ich mit Dir überein: neu ist elektrisch (besser: lokal CO²-frei) und automatisch/autonom (und damit hochpräzise, können ohne Sicht und/oder menschlichen Steuerer metergenau durch Häuserschluchten fliegen und landen auf dem Punkt).

In der Bewertung sind wir vermutlich unterschiedlicher Ansicht. Für mich sind diese einzigen neuen Aspekte wesentlich.
 
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