Sujet: velomobile electric leiba X stream (IUT Aisne) Jeu 08 Aoû 2013, 19:28
presentation et consommation du velo mobile leiba electrique x stream
moteur Crystalyte HS3540 et vario (88V, 40A), batterie 72V 20A.H A123 lipofer, cycle analyst V2 (Stand Alone), pas de regeneration. (frein à disque de 160mm avec BB7) Toutes ces etudes sont realisées par les etudiants de l'IUT de l'Aisne au departement genie electrique (Technological Institute of Soissons (France) electric vehicle) pour demontrer qu'il est possible de realiser des vehicules faibles consommations energetiques que l'on peut utiliser tous les jours et pour participer à des challenges : http://velorizontal.1fr1.net/t16683-challenge-de-cycles-motorises-eco-marathon-solar un autre velomobile que nous avons electrisé avec le meme moteur et un controleur infineon : http://velorizontal.1fr1.net/t19228-velomobile-waw-206-iut-aisne On peut voir sur la figure suivante la consommation de différents cycles en fonction de la vitesse sur du plat (Les valeurs du A6 ne peut aller au dela de 40 km/h alors que le leiba peut aller jusqu’à 78 km/h) voir plus d'informations sur le WAW http://velorizontal.1fr1.net/t19228-velomobile-waw-206-iut-aisne
Pour modéliser la puissance résistive d’un véhicule, l’équation suivante et utilisé avec 2 coefficients kfrottement en W/(km/h) et kaero en W/(km/h)3 : Les différentes valeurs de ces coefficients en fonction des véhicules testés sont :
Remarques : Plus les coefficients sont petits et plus la consommation électrique sera faible. Le coefficient de frottement dépend énormément des pneus et du gonflage. Le coefficient de frottement dépend aussi des roulements, du réglage des freins… le CX du velomobile amène une différence seulement au delà de 35 km/h.
En synthèse sur la consommation sans pédalage sont les suivantes. A 30 km/h de moyenne, la consommation du leiba est de 1588 km pour 1 litre d’essence. (A eco marathon, il ne prenne pour cette vitesse voir meme à 25 km/h de moyenne) A 45 km/h de moyenne, la consommation du leiba est de 1157 km pour 1 litre d’essence. A 60 km/h de moyenne, la consommation du leiba est de 900 km pour 1 litre d’essence. En pédalant, avec une vitesse de 60km/h, la consommation passe à 1350 km/litre d’essence.
Dynamique du cycle motorisé 3000W/72V/40A Le poids de l’engin sans electrique est de 32 kg et avec la motorisation electrique de 44kg. Le cycliste fait 80kg avec quelques bagages. Sur la figure suivante, on peut observer l’evolution de la vitesse en fonction du temps, qui permet d’avoir une acceleration de 5.3 m/s2. Cette acceleration est bien plus importante que peut fournir une voiture traditionnelle. Donc aux croisements, cette acceleration est tres securisante. on peut voir sur la figure suivante la vitesse, la puissance et le courant en fonction du temps.
Le freinage Plus un véhicule est lourd et plus il va vite alors plus les freins du véhicules doivent être important (diamètre, force de freinage, refroidissement). Mais, Quelle température un frein à disque mécanique ou hydraulique peuvent t-il supporter ?(page 32) Les freins à disques ont une température d’établissement qui peuvent atteindre 200°C sans probléme.
Quelle est la force de freinage et la distance maximale d’arrêt d’un véhicule ?(page 4) Avec des freins à tambours de 700 mm de diamètre, le freinage fournit une décélération de 1.62 m/s2 Avec un vélo de 44kg, avec le cycliste et bagage la masse est de 124 kg. Donc la force de freinage est de 197 N. pour connaitre la force de freinage, il suffit de connaitre la vitesse, la masse du vehicule et de son pilote et de mesurer la distance de freinage sur du plat et d'utiliser l'equation suivante : equation tirée du livre "je construis mon vehicule electrique" edition Dunod
Avec les freins à tambours de 700mm de diamètre, A 45 km/h, la distance d’arrêt est de 48m avec un temps de freinage de 8s On est loin de 4.5 m/s2 préconisé par les normes. de plus, il fallait appuyer 10kg sur le bout du levier de frein. Avec des freins à disque BB7 de 160 mm de diamètre seulement à l’avant mais avec une commande separée, le freinage de 900 N fournit une décélération de 6.4 m/s2. A 45 km/h, la distance d’arrêt est de 18m avec un temps de 3.3s. il faut seulement appuyer 2kg sur le frein. Par consequent, les cables du frein sont bien moins sollicités. voici une synthése des differents types de freinages
Quelle est l’augmentation de température du frein à disque lors d’un freinage ? théoriquement si l’on freine doucement (>5s) ou fortement (<1s) la température atteinte par le disque est normalement identique.
Quel est le temps pour que le frein à disque refroidisse ? la constante thermique est de 0.18s pour une vitesse de 10m/s (donc il faut 5*0.18s pour que la temperature du disque atteint la temperature ambiante. Par contre, pour une vitesse de 1m/s, il faudra 9 secondes. c'est valeurs n'ont pas été encore verifiées
Le carénage augmente le poids du véhicule donc il y a une plus grande consommation énergétique lors du démarrage et les montées qu'un velo traditionnel. De plus, le poids a pour cause d’être difficile d’être relancer, d’où l’avantage de l’électriser. Par contre, le carénage minimise la consommation énergétique par CX faible et nous protège des conditions climatiques.
Pour une énergie de la batterie de 70V, 20A.H donc de 1400W.H, à partir de la figure de la consommation, sur un vélodrome et sans vent, à 35 km/h, sans pédalage, la puissance demandée au Leiba est de 220W, en pédalant la puissance passe à 100W donc la consommation est de 285 W.H/100 km donc, l’autonomie sera de 500km. En réalité, pour une vitesse moyenne de 35km/h avec un pédalage pour le vélo mobile LEIBA, les montés et les nombreuses accélérations augmente la consommation à 540W.h/100km donc l’autonomie baisse à 266km.
Le tableau suivant donne la valeur moyenne de la consommation et l’autonomie. Evidement, cette consommation dépend du type de relief, du pédalage, du vent…. Par conséquent, ce tableau n’est pas représentatif mais permet d’avoir un ordre d’idée entre la consommation théorique et pratique.
Les tests sont effectués sur des parcours de plus de 60 km, avec un écart de -5km/h de montée et pas de limitation de vitesse en descente.
Au delà de 45km/h, la vitesse musculaire n’est plus prise en compte car le braquet maximal est de 52/11 dents et le cycliste « pédale dans la semoule ». Il faudrait placer un pédalier de 66 dents mais est ce bien raisonnable ? De plus, la puissance musculaire devient négligeable par rapport à la consommation électrique.
On peut remarquer que l’autonomie est fortement diminuée en fonction de la vitesse (à cause des frottements de l’air) et qu’il y a un écart important entre la théorie et la pratique quotidienne à cause de la consommation dans les pentes (proportionnelle à la masse du véhicule) et du nombre d’accélération. Si on compare avec la Twike qui est 10 fois plus lourd que le vélo mobile alors la consommation est 10 fois plus importante pour la même vitesse moyenne. Donc, le Twike pour avoir une autonomie de 200km à une batterie de 10 kW.H, 7 fois plus importante que sur le vélo mobile, avec un prix et un poids de la batterie qui est proportionnelle à ce chiffre. Mais la Twike peut emporter un important volume et masse de bagages par rapport aux vélos mobiles. De plus, le Twike consomme beaucoup moins qu’une voiture traditionnelle. En effet, la voiture traditionnelle est très lourdes 1500kg (sécurité passive, 5 personnes…). D’ailleurs les voitures traditionnelles électriques consomment 2 fois plus que la Twike et doivent emporter 30 KWH pour 200km d’autonomie.
Voici le schéma de la consommation énergetique en fonction de la vitesse,
Estimation de la consommation d'un vehicule electrique pour un parcours (voir exemple page 31 et 32)
Pour prévoir la consommation electrique, il faut avoir déterminée la puissance absorbée en fonction de la vitesse dur du plat (figure 1). Puis, a partir de la vitesse moyenne, la distance, le dénivelé positif (openrunner, googlemaps en mode velo, GPS smartphone), le dénivelé négatif, on peut estimer avec l’équation suivante l’énergie (Watt.H) que l’on va consommer sachant que l’on peut considérer que dans les dénivelés négatifs, il n’y a pas de consommation électrique. E(W.H)=(puissance resistive-puissancehumaine)*distance(km)/vitessemoyenne(km/h)+Masse*g*denivelépositif/3600 Dans cette equation, il n’y a pas la recuperation d’energie qui est pris en compte car mon variateur ne regenere pas. La puissance moyenne humaine est estimée environ à 100W (utilisé un vélo d'appartement, il indique la puissance moyenne) Autre remarque : Cette equation simpliste ne prend pas en compte l’energie cinetique du vehicule, avant de demarrer une montée. En 2014, il y a eut des articles pour calculer la puissance humaine pour un certain parcours http://www.lemonde.fr/tour-de-france/article/2014/07/25/nibali-dernier-surhumain-avec-ses-417-watts_4462718_1616918.html http://www.cyclisme-dopage.com/puissances/2013-07-19-lemonde-fr.htm http://www.cyclisme-dopage.com/puissances/puissances.htm
Un petit parcours de 23.7km avec 291m de dénivelé positif, j’ai un Cycle analyst logger mais sans GPS. Donc, j’ai fait le parcours avec open runner pour connaitre le dénivelé positif et j’ai superposé les 2 courbes pour connaitre la puissance consommée dans les dénivelés. Pour une fois, j’ai utilisé http://ebike.ca/tools/trip-analyzer.html et pas excel, pour le tracé de la puissance et de la vitesse. La route est très sinueuse et en mauvaise état, d’ailleurs, c’est pour cela que dans les descentes la vitesse est seulement de 30 km/h. il faut dire que j’avais 14 kg de pommes dans le velomobile à partir du dixième de km On peut voir la consommation dans les montées 1200W à 35km/h sur les 2 droites. Sur la troisième droite, on peut observer la consommation de 400W à 50 km/h sur du plat pour rouler aussi vite que les voitures. Sur les 2 derniers kilomètres, il y a beaucoup d’accélération car je suis en ville et il faut relancer souvent le velomobile à chaque rond point, carrefour…
Si l’on calcul la consommation à partir de l’équation suivante E(W.H)=(puissance resistive-puissancehumaine)*distance(km)/vitessemoyenne(km/h)+Masse*g*denivelépositif/3600 A 33 km/h de moyenne le leiba consomme 250W et avec une puissance moyenne humaine de 100W. E(W.H)=(250-100)*23.7(km)/33(km/h)+(55+80+14)*9.8*291/3600=107+120=228W.H donc 318W de moyenne et 9.6W.H/km
Le trip analyser donne toute les données réelles et on retrouve pratiquement les données estimées précédentes La consommation réelle a été de 248W.H et 10.5W.H/km Pourtant, il y a beaucoup de moment, ou l’électricité n’est pas utilisée. Par contre, la vitesse moyenne est pratiquement identique à celle utilisé dans les montées donc il y a peu d’erreur sur la consommation dans les pentes. Si les descentes avait été moins sinueux, la vitesse moyenne aurait légèrement augmenté donc la consommation estimé aurait légèrement augmentée. En revanche, avec un freinage régénératif, la consommation aurait diminué.
Open runner donne la pente=Δaltitude/Δdeplacement (il faut la calculer précisément) Dans les pentes, La puissance utile pour rouler à une certaine vitesse est donnée par l’équation suivante : Puissance=M*g*pente*Vitesse/3.6+puissancesurduplat(vitesse)-puissancehumaine Pour la première pente, celle-ci est de 6.4%, donc la puissance utile demandée au moteur Puissance=(80+55)*9.8*6.4/100*35km/h/3.6+250-100=840+250-100=990W La puissance absorbée est de 1200W ce qui correspond bien à rendement du moteur de 82%
On peut observer que les 3000W du moteur et du variateur sont utilisés pour toutes les relances, le passage des carrefours….
En synthèse, la vitesse moyenne va dépendre énormément de la route (de son état, des virages, des pentes, de la fluidité en ville avec ces feux…de votre puissance, de la tenue de route du vehicule…) Même si vous n’avez pas de compteur, avec une application qui vous donne votre parcours, vous pouvez estimez la consommation énergétique de votre parcours (avec plus ou moins grande précision connaissant votre masse et celle du véhicule), votre puissance humaine, la puissance électrique….
Un autre graphique devrait être pris en compte, celui du prix du véhicule, de l’assurance, de l’entretien, de l’obsolescent, de la vétusté des batteries…
Par conséquent, le tableau suivant donne le prix d’un plein de véhicule pour 100 km, pour une vitesse de 50km/ de moyenne avec un prix de 0.12€/KW.H abonnement domestique en 2013. De plus, ce tableau donne un idée du cout d’un véhicule. On peut remarquer que le nombre de cycle de charge par mois est très inferieure à celui de ce que peut faire les batteries. En effet, les batteries peuvent faire 500 cycles à 1000 cycles de charges et de décharges. Mais au bout de 4 ans, la batterie ne fonctionnera plus car son anode sera oxydée.
les differents types batteries utilisées : Les batteries A123 20A.H, on une chute de tension de 3V, pour un courant de 43A qui peut durer 15 secondes lors du démarrage. Donc, il y a 130W de perdue (câble, batterie). Pour aller à 75 km/h, nous avons mis 21 éléments de 0.5Kg à 25€ donc un poids total de 10.5kg et une énergie de 1386W.h pour un prix total 525 €. Les batteries sinopoly http://www.ev-power.eu/LiFePO4-small-cells/LiFePO4-High-Power-Cell-3-2V-20Ah.html de chez EV POWER, ont une chute de tension de 5V. De plus, elle pèse 750g et coute 32€ par élément, donc une différence de 250g par éléments par rapport aux A123. Il faut 17 éléments donc 12.75 kg de batteries pour 56.1V pour une énergie de 1122W.h. cellules headway 40152 48V , 16S, 15A.H, 720 W.H à 400 $ chez www.greenbikekit.com/ ou http://headway-headquarters.com/40152s/, elles ont 0.1V de chute de tension à 15A. chez http://kartmasters.fr/shop/batteries-lithium/1118-cellule-lithium-headway-3-2v-15ah-40152s.html , il peut faire des prix en faisant une commande groupée Les elements zippy, on une très faible chute de tension à 40A, 1.5V, vous les trouverez : http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewItem.asp?idProduct=36936. IP :indice de protection du materiel
Repartition des masses Le pilote fait 80kg avec (2.5kg d’outil, 1.5litre d’eau) coté droit, (l’accumulateur 72V,20A.H fait 11kg) coté gauche donc, il y a une différence entre l’avant gauche et le droit. L’arriére est pour l'ordinateur, sandwich, la veste, la tente, …
pour mettre une poignée qui tourne pour la consigne de vitesse. j'ai retiré le bouton poussoir (eclairage) et mis un levier shimano de changement de vitesse. j'ai ajouté des interrupteurs à led dans la sacoche à droite.
il y a un interrupteur dans le frein qui commande le feu stop.
par contre le bouton poussoir pour les clignotant (poignee gauche), je le trouve super, donc il a été gardé
pour le frein à main (moi je met en scratch). j'ai separé les freins droit et gauche car on a un meilleur freinage.
J'ai prefere mettre la batterie au centre, qui permet de centrer son poids (10kg, 20A.H/72V lipofer) et de garder la place pour mettre des choses à l'arriere et à droite. les batteries sont bien arrimées en cas, de retournenement du velomobile.
j'ai mis le cycle analyst au millieu, bonne visibilité avec le retro-eclairage.
L'eclairage : Voir ou etre vu : telle est la question ! (page 11)
attention, il y a differents performances de bandes les mieux c'est ici en France, le ruban est à 12€/m http://www.gotronic.fr/art-flexible-rf66100bl-2528.htm
le schema electrique, attention une led est en realité une bande de led, les resistances sont integrés à l'interrieur de la bande
Etude d'element polinion 20A.H page 67 diagnostic de batterie lithium ion 15A.H page 70
Les chargeurs Les chargeurs pour velos electriques utilisent des prises classiques type E (france), mais dans les campings, il faudra utiliser un adaptateur avec une prise répondant à la norme suivante : http://fr.wikipedia.org/wiki/CEI_60309. Pour les bornes electriques de vehicule, il y a de nombreux type de prises . voir http://fr.wikipedia.org/wiki/Station_de_recharge. Par conséquent, il n'est pas sur que vous puissiez brancher votre chargeur sur ces bornes en voyage.
les chargeurs de batteries fournissent un courant constant, puis une tension contante jusqu'a ce que le courant soit nulle (charge à 100%). Donc, la tension maximale du chargeur est identique à la tension de seuil de votre batterie.
il existe 3 types de chargeurs : -chargeur à tension fixe et à courant limité fixe. (mais qui peut etre variable par des resistances ajustables interne pour une puissance fixe de sortie) - chargeur dit "universelle" qui sont paramétrable numeriquement, avec battery management securité (BMS) interne qui realise l'equilibrage des elements - alimentation stabilisé variable plein d'information ici sur les chargeurs et sur le velo electrique http://www.avdweb.nl/solar-bike/electronics/portable-lightweight-lifepo4-ebike-battery-charger-800g.html
En generale, les chargeurs sont à ventilation forcée (bruyant), pour minimiser l'encombrement. Mais, il en existe avec de gros refroidisseurs sans ventilation.
avec un grand courant de charge, le temps de charge à courant constant est proportionnel à la capacité énergétique à charger : Temps charge = Consommation/courant de charge à CC =20A.H/20A =1Heure
Mais, le temps d’équilibrage va dépendre de la disparité (résistance interne et taux de decharge de chaque element) entre les éléments (voir page
Sur un même accumulateur lipofer A123 20A.H constitué de 21 éléments (decomposé 5+8+8 éléments) déchargé de façon identique à 1.5A.H, , pour observer ce temps d’équilibrage entre les éléments du aux disparités des elements. 3 courants différents vont etre utilisés toujours avec un chargeur de modelisme parametrable.
Sur la figure suivante le courant de charge est de 15A, on peut observer que le temps de charge à courant constant est de 6 minutes, puis à tension constante de 6 minutes et un équilibrage de 6 minutes. On remarquera que l’oscillation du courant est relativement importante car la résistance de ces cellules sont faibles 5 mΩ, mais aussi car la tension des éléments diminue rapidement vers 3.4V. Entre le courant contant et la tension constante, il n’y a que 0.3 A.H. Donc, la charge à courant constant se fait jusqu'à la capacité énergétique correspondant à l’équation suivante : Charge courant constant = (20-0.3)/20A.H =98.5% Il ne reste que 2.5% de charge à tension constante. Sur la figure suivante le courant de charge est diminué à 10A, on peut observer que le temps de charge à courant constant est d’environ 8 minutes, puis à tension constante de 10 minutes et un équilibrage de 4 minutes. Sur la figure suivante le courant de charge est diminué à 5A, on peut observer que le temps de charge à courant constant est d’environ 18 minutes, puis à tension constante de 7 minutes et un équilibrage de 4 minutes. En synthèse : - Plus vous charger ou décharger rapidement et plus il y aura des disparités entre les éléments à cause de la résistance interne de chaque element qui sont legerement different. - Plus il y aura une décharge profonde et plus l’équilibrage sera long - s’il n’y a pas un rééquilibrage, l’accumulateur n’aura plus la capacité énergétique désirée et le déséquilibre va augmenter de plus en plus. Par conséquent, il faut rééquilibrer les éléments obligatoirement tous les 10 à 20 charges. Or, certains SBM et chargeur font cet équilibrage, d’autres ne le font pas.
Chargeur à tension fixe EMC 1000 Reglage (page 32) Son prix est de 88 Euros mais avec 100 euros de frais de port pour 900W reglable de 36V à 100V. ici http://www.bmsbattery.com/alloy-shell/457-alloy-shell-900w-lifepo4li-ionlead-acid-battery-ev-charger.html sur internet, il est expliqué comment régler ce chargeur en fonction du nombre et du type d’éléments, http://endless-sphere.com/forums/viewtopic.php?f=14&t=41733
Tous mes éléments sont bien équilibrés, 21 éléments en Lipofer A123 20A.H La tension par élément reste inferieur à 3.4V jusqu'à la capacité de 19A.H. (voir courbe sur la première page de ce post) Par conséquent, le réglage de la tension du chargeur a été choisi à 3.4V*21=71.2V. On aurait pu choisir 3.5V*21=73.5V sachant qu’il y a entre 3.5V et 3.7V seulement 0.5A.H car même si il y a un élément qui est en court circuit 20*3.7=74V, il n’y a aura donc pas de souci de surcharge sur les autres éléments de batteries. On peut observer que le courant diminue lorsque la tension de la batterie augmente, puis que le courant s’annule lorsque la tension de la batterie est identique à celle du chargeur. On peut remarquer que pour charger les 2 derniers A.H, le temps est relativement long (presque 40 minutes)
La tension des lipofer diminue vers à 3.4V normalement après être chargé à 3.7V. D’ailleurs c’est pour cela qu’il a été choisi une tension max de 3.4V et non 3.5V par élément. D’ailleurs, c’est pour cela que la tension de la batterie diminue, mais aussi à cause de la résistance interne des batteries et du chargeur car le courant diminue. On pourrait croire que le courant serait de 10A, pour une capacité energetique inférieure à 2A.H, mais avec des lipofers, ce n'est pas vrai. Pour une décharge inferieure à 8A.H et une tension du chargeur limité à 71.1V, le courant est bien de 10A, puis le courant diminue avec l’augmentation de la tension de la batterie pour une capacité energetique de 8A.H, comme on peut l'observer sur la figure ci jointe. (il faut 80 minutes pour rechager 8 A.H) Avec un chargeur de modelisme, il aurait fallut seulement 48 minutes pour recharger ces 8A.H.
Remarques : Lorsque vous faites les réglages n’oubliez pas de rajouter une ventilation, car avec le boitier retirer le débit d’air est différent. Lorsque vous débranchez ce chargeur de votre batterie, il faut attendre 5 minutes que le ventilateur se coupe
Il doit y avoir un potentiomètre qui active le relais de sortie et qui arrête le chargeur mais je n’ai pas encore trouvé celui-ci.. Mais, avec un BMS, il est intéressant que le chargeur ne s’arrête pas pour pouvoir réequilibrer la batterie
Etude du rendement de chargeur electrique pour velo electrique page 39 Chargeur 220V=> 71V/10A 90 Euros Au niveau de l’énergie consommée par le chargeur, ne penser pas que d’utiliser un courant plus faible est mieux pour charger une batterie, car il y aura moins de pertes. En effet, il y aura plus de temps pour charger donc l’énergie perdue sera quasi identique Exemple pour charger une batterie de 10A.H, Il faudra 1 heure, à 10A avec une énergie perdue de 124W.H Il faudra 2.5 heure à 4A, avec une energie perdue de 135 W.H Remarque : l’hiver ces pertes chauffent la piece, donc ce n’est pas une energie perdue, par contre l’été c’est vraiment de l’énergie gaspillée.
Chargeur (220V=>12V alimentation de PC) puis (PC 12V=> chargeur (70V/8A) avec BMS integre 100 euros Pas terrible, le rendement des alimentations de PC en 12V, il faut dire que les courants sont le double que si on était en 24V, par conséquent, il y a plus de pertes (perte =R*I^2). les étudiants feront les tests en 24V prochainement.
Donc, il faut rajouter 15% à 30% sur la consommation du cycle electrique. Je suis très déçu, j’aurai pensé que le rendement aurait tourné autour de 90%, je comprends mieux la ventilation forcée sur les chargeurs. Il aurait pu surdimensionner les transistors pour avoir moins de perte.
le chargeur ebike.ca aurait un rendement de 95% http://www.ebikes.ca/shop/ebike-parts/chargers/cycle-satiator.html?options=cart reglable avec afficheur mais à 300 euros étude sur les chargeurs à finir
un chargeur unitaire lipofer qui permet d'equilibrer element par element pour 30 euros http://www.ev-power.eu/Chargers-6V-to-36V/Charger-3-6V-5A-for-LiFePO4-cells-1-cell.html j'en suis tres content
la protection des batteries
un fusible est évident entre le pack de batterie et le variateur. mais pour proteger chaque element de batteries, il y a de plus en plus de circuit intergré
voici un exemple de circuit : S-8241 Series BATTERY PROTECTION IC FOR 1-CELL PACK de chez www.sii-ic.com avec FTD2017M N-Channel Silicon MOSFET
Le prix est très faible, mais ces composants ne sont pas disponibles chez les fournisseurs classiques.
En fait, cet electronique est deja à l'interieur de certain element de certaine marque de batterie. Normalement, Cela est une obligation pour que les elements batteries puissent etre transportables
Choix du fusible (page 33) Le fusible est la pour protéger la batterie en cas de court circuit des transistors du variateur et de protéger les câbles aussi. Dans les fusible, il y a les temporisés (plus de matiere en goute au milieu du fil), les moyens et les rapides (fil interne fin). Mais , les fusibles rapides en automobile sont surdimensionnés par rapport à leur courant assigné. Les fusibles voitures peuvent être utilisés avec des tensions de 100V même si leurs tensions assignation est de 32V. Les fusibles de voitures n’ont pas besoin de support, 2 cosses plates suffises, donc facile d'utilisation. Voici une documentation pour choisir sa valeur en fonction du temps de demarrage de votre cycle motorisé Remarque : Il existe des fusible 80V 30A blade chez littelfuse mais leurs prix chez Farnell est de 2€28 à 7€ en fonction du courant. it is more expensive http://fr.farnell.com/littelfuse-wickmann/166-7000-5202/fuse-blade-20a-80v/dp/1835311 Pour les variateurs de 40A qui peuvent fonctionner à ce courant en continu, soit que je mets un fusible de 40A ou un 30A car le courant de demarrage reste tres peu longtemps à la valeur de 40A. De plus, le fusible 30A tient le courant 40A plus de 100 secondes.
Une résistance de limitation de courant permet de ne plus avoir d’étincelle lors des raccordements Brancher la batterie en premier avec l’Anderson 1 (elle charge le condensateur du variateur grâce à la résistance de 33Ω qui limite le courant de charge). Puis connecter Anderson 2 au variateur qui court circuit la résistance.
Quelle est la consommation d’un moteur électrique en fonction de la pente, de la vitesse donc de la poignée d’accélération ? (page 28) Quelle est l’optimisation de la consommation en fonction de la vitesse pour une certaine pente ? (page 28) Quel doit être le choix de la motorisation en fonction de la masse du véhicule, de la vitesse désirée et des pentes de la route ? (page 28)
L’objectif est de connaitre le temps de fonctionnement du moteur en surcharge sans que celui-ci soit détruit. Un home trainer a été réalisé pour vélo électrique, ce qui nous a permis de tester l’échauffement du moteur avec la poignée d’accélération à 100%. La mesure de la température optique est effectué sur la flasque extérieure car n’ayant pas de capteur sur le bobinage électrique à l’intérieur malheureusement. Après avoir modélisé le moteur électriquement, nous avons pu connaitre la puissance perdue du moteur en fonction du courant moteur. A partir de cette puissance perdue, nous allons modéliser thermiquement le moteur roue en remplissant le tableau suivant :
Modélisation thermique simple du moteur roue de velo Un modèle thermique simple sera utilisé pour le moteur roue avec seulement une résistance (°C/Watt) et une capacité thermique (Joule/°C) utilisant la puissance perdue en chaleur du moteur. La dynamique de la température correspond à l’équation suivante : Pour connaitre, les valeurs de la résistance et capacité thermique, nous avons tracé la température en fonction du temps avec une puissance batterie constante. La résistance thermique est déterminée avec la température en régime établi. RTH=Tfinale-Tamb/Pperdue=(37.8-21)/90W=0.187°C/W (remarque : plus la resistance est petite et plus la dissipation sera importante) La constante de temps est de 18 minutes (63%(finale-amb)) capacité thermique CTH=18*60/RTH =5786 J/°C avec un moteur de 7.5kg C=770 J/°C.kg on pourrait se poser la question suivante Quel est le courant maximum que peut supporter le moteur sans jamais atteindre la surchauffe ? (Limitation du courant moteur paramétrage variateur) Il n’est pas possible sur les variateurs de vélo de limiter le courant moteur mais seulement de limiter le courant batterie. Le courant moteur est en fonction de la poignée d’accélération : Imoteur=Puissance elec/(pourcentage de la poignée*UBatterie)= UBatterie*IBatterie /(pourcentage de la poignée*UBatterie) donc, il est difficile de connaitre le courant moteur sauf lorsque la poignée d'acceleration est à 100%.
Conclusion sur la modelisation thermique du moteur roue:
La meilleure façon pour protéger le moteur est d’avoir un capteur de température dans le bobinage qui coupe le variateur en cas de surchauffe comme pour tous les variateurs de vitesses industrielles (klixon, kty84, Airpax..)
il est possible de mettre cet interrupteur klixon en serie avec l'alimentation des capteur à effet hall ce qui permet de ne pas sortir de fil supplémentaire à l'extérieur du moteur. Pour Les variateurs sensorless, il est possible de mettre en serie (l'interrupteur thermique klixon) avec l'interrupteur du variateur de vitesse qui coupe le régulateur de tension 5V du microcontroleur.
Grace au test précédent, il est possible d'estimer le temps de fonctionnement du moteur roue en surcharge dans le cas le plus défavorable. D’ailleurs, ces temps de fonctionnements sont identiques à ceux du simulateur ebike.ca. En effet, la déperdition thermique est améliorée en interne lorsque le moteur tourne et lorsque le véhicule avance. Pour vérifier cette déperdition, il faudrait rouler pendant 25 minutes à puissance constante tout en mesurant la température ce qui n’est pas aisé à faire. Sinon sur le banc, il faudrait mettre une ventilation avec un débit d’air correspondant à la vitesse du véhicule, ce qui n’est pas facile à réaliser.
Une autre façon pour connaitre la résistance et capacité thermique est de bloquer la roue puis alimenter le moteur. Dans ce cas, toute la puissance absorbée par le moteur est perdue en chaleur dans le moteur. Donc, les caractéristiques thermiques du moteur peuvent être facilement déterminés mais ne correspondra au caractéristique thermique d’utilisation du moteur lorsqu’il tourne. De plus, l’es courant du moteur n’étant pas régulé, les transistors du variateur risques d’être détruit.
voici 2 videos de nos 2 bancs (home trainer)
Il n'est pas possible d'utiliser un home trainer classique à cause des fixations et de l'ecartement du moteur roue. mais en plus, un home trainer ne pourra pas freiner la puissance d'un moteur electrique.
le variateur infinéon Grin Tech 72V/40A qui peut fonctionner sans capteur et avec capteur à effet hall Sensorless or with sensor that is the question ?????? On peut avoir des informations ici : http://shop.crystalyte-europe.com/product.php?productid=16529&cat=272&page=1 http://www.ebikes.ca/c7240-nc.html http://endless-sphere.com/forums/viewtopic.php?p=981766#p981766
A vitesse nulle avec une poignée d’accélération à zéro, la led du variateur clignote à une fréquence de 1Hz Avec les capteurs à effet hall, la led reste toujours allumée. Avec un fil déconnecté du capteur à effet hall, le moteur tourne quand même mais avec la led qui clignote à 2 Hz, donc en sensorless. Avec 2 fils du capteur non en phase avec la bobine, le moteur tourne aussi mais avec la led qui clignote à 2 Hz, donc il ne prend pas en compte le capteur. En effet, le variateur doit tester les bobinages du moteur s’ils sont en phases avec le capteur. Pour tester le capteur, il suffit de mesurer les trois tensions, sur chaque capteur à vitesse nulle, puis de faire tourner la roue doucement et de vérifier qu’il y a bien un changement de tension sur chaque capteur et de marquer sur la roue la position ou la tension est à 5 volt pour chaque capteur.
Maintenant, il reste à vérifier qu’il y a une meilleure dynamique de démarrage avec le capteur par rapport à la commande sans capteur, ainsi que le freinage en regeneration. Personellement, je prefere etre en senorless, cela permet de ne pas avoir de problématique de connectique et d'éliminer ces 5 fils pour pouvoir mettre des fils moteurs plus gros et de mettre un capteur de temperature (2 fils) les varaiteurs crytalytes sont tous en sensorless
Puissance de récupération lors de freinage électrique (regeneration).
Si l’on dépasse une certaine vitesse paramétrée ou la vitesse max que peut fournir le moto-variateur, alors il y a régénération (« naturelle »). La puissance en fonction de la vitesse dépend de la régulation de l’asservissement de vitesse. Il est intéressant de connaitre la puissance de régénération en fonction de la vitesse (pour ne pas depasser le taux de charge des batteries. il est possible, d'ajouter un interrupteur qui permet de couper la régénération naturelle pour aller plus vite. En generarale : la force de freinage electrique est constante, donc la puissance est proportionnelle à la vitesse
Lorsque l’on appuie sur les freins mécaniques, leurs boutons poussoirs activent : Chez golden : une régénération tout ou rien a une certaine valeur de courant (ce qui permet de ne pas depassser le taux de charge de la batterie). Chez Infineon : possibilité d’avoir plusieurs niveaux de régénération (manette à 0%, manette à 0% et frein, frein+manette >0% (paramétrage du variateur : http://cyclurba.fr/velo/534/parametrage-controleur-Infineon-ordinateur.html) Chez Chrystalyte en sensorless avant 2012: il y a coupure de la puissance motrice avec les contrôleurs (sécurité de ne pas faire fonctionner le moteur et le frein en même temps). En 2013, il y a régénération mais je ne sais pas comment elle fonctionne.
Exemple de puissance récupérée : Lorsqu’on relâche la poignée d’accélération (variateur infineon alimenté en 48V. Puis lorsque la vitesse dépasse la valeur de la vitesse maximum à vide (regeneration dite naturelle), moteur nine continent RH205s ou 2805, bobinage 9x7 (9.21 rpm/volt) en 26 pouces)
Puissance electrique, puissance musculaire, acceleration : J’ai une route plate devant chez moi, qui fait 3 km. Sans électricité, j’ai du mal a accélèrer le leiba qui fait 50kg au delà de 35km/h. Par contre, lorsqu’il est lancé, je peux facilement maintenir la vitesse entre 40 et 45 km/h en fonction de la route sur des longues distances. Par contre à 50 km/h sur la figure suivante, je n’aurai pas tenu plus longtemps cette vitesse, mais avec un peu de puissance electrique, je sais que je peux tenir cette vitesse. En conclusion : C'est au delà de 40 km/h que l'on voit les avantages de l’aérodynamisme et la puissance musculaire. Le moteur électrique aide à accélérer, puis les jambes permettent de maintenir la vitesse désirée. A cause du moteur électrique, je suis devenu fenian, je ne force que très rarement sur les pédales, c'est toujours le moteur qui effectue les démarrages. L'avantage de l'électrique est - d'aller au travail sans avoir des auréoles sous les bras, - d’avoir une vitesse moyenne constante et de ne pas arriver en retard au travail - en montée, ne pas trop gêner la circulation... - d’avoir un rayon de déplacement plus important……..
Comment tester la défaillance d’un élément lipofer ?
ce n'est pas facile car la tension des elements lipofer chargé ou pas chargé est toujours autour de 3.3V mais, avec un chargeur de modélisme, c’est relativement facile, mais un peu long.
Serge avait une batterie headways qui se coupait à 11A.H alors qu'avant elle faisait 14.5A.H En effet, un élément atteignait 2.5V alors que les autres étaient à 3.3V. Donc, il a changé l’élément défectueux pour ré atteindre 14.5A.H. Lors du changement, il faut que votre pack soit chargé à 100% et que le élément nouveau soit chargé aussi à 100% pour éviter un équilibrage par le BMS de plusieurs jours. (Souvent les éléments reçus sont chargés à 50% pour le transport). Un avantage d’utiliser un chargeur de modélisme, c’est de paramétrer une charge d’un seul élément, ou sa décharge pour tester un element incrimiminé. Serge a laissé l’élément dans un coin, la tension de l’élément est descendue à 1.5V. Pour vérifier la défaillance de l’élément, je l’ai rechargé à 1A pour que la tension reatteingne la tension nominale 3.3V. Puis je l’ai chargé à 10A. Elle a pris à ma surprise 14A.H comme on peut le voir sur la figure suivante. Le chargeur arrête la charge à 10% du courant de charge donc à 1 A dans le cas précédent. On peut observer qu’il y a une différence de tension le voltage accu et la tension cell 1, à cause de la résistance interne des transistors du chargeur et de la résistance shunt de mesure de courant. Apres une charge complète, j’ai déchargé la batterie à 15A, pour verifier qu’elle gardait bien la charge et que la résistance serie interne de l’élément ne soit pas trop importante donc que le BMS n’arrête pas la décharge à cause de la chute de tension de l’élément lors d'un grand courant de décharge.
L’énergie de décharge est bien de 14.5A.H et la tension de l’élément reste constante à 3.2V alors que le courant de décharge est de 15A. Donc, j’ai fait une décharge à 25A en continu, pas de souci non plus. Par conséquent l’élément semble bon - maintenant, il faut tester la résistance d'autodecharge de l'element (resistance paralléle) : apres 2 semaines sans utiliser l'element avec une Recharge de l'element pour voir s'il a perdu beaucoup d'energie. le chargeur s'est remis en equilibrage apres 200 mA.H, Donc l'element est correcte.
Par conséquent, est ce qu'il a un problème de rééquilibrage de la cellule par le BMS ?
Tout cela pour dire que ce n’est pas facile de tester une batterie lipofer.
Un peu de lecture pour ceux que cela interresse http://www.idea2ic.com/FUN_DOCUMENTS/Battery%20Life%20(and%20Death).pdf
Problématique d’équilibrage (Chargeur et BMS) (page 33)
Un étudiant avait un pack d’élément lipofer tout neuf de chez Golden motor de 10 A.H/48V, qui n’avait que 2 A.H d’utilisation. Apres la charge, 1 élément était en sous tension 3.3V alors que tous les autres à 3.7V. On peut voir sur la photo que toutes les leds du BMS étaient allumées sauf 1. Le BMS ne pouvait pas rééquilibrer cet élément car le chargeur ce coupe pour un courant inférieur à 0.3A. Lors de la décharge, le BMS coupait la batterie lorsque cet élément atteignait 2V. (Tension d’arrêt relativement faible) alors que les autres étaient à 3.3V. Pour éviter de démonter tous les plastics du pack, nous avons mis une alimentation classique réglée à 16elements*3.7V=59.2V avec un courant de limitation 0.5A pour ne pas détruire l’equilibreur du BMS.
Sur la figure suivante, on peut observer l’alimentation et un BMS à LED.
Après recharge (2A.H), on a mis l'alimentation sur la batterie et très rapidement le courant de l’alimentation est passé à 80mA, correspondant au courant d’équilibrage du BMS. Le BMS chauffait pour dissiper l’énergie des 15elements*3.7V*0.08A=4.44W, (les led permettent d’utiliser un peu de cette énergie) Après calcul, le temps d’équilibrage aurait du être de (10-2)A.H/0.08A=100 Heures, 4 jours. Par conséquent, nous avons décidé de charger la cellule incriminée unitairement qui a bien pris 8A.H avec un chargeur de modelisme ou avec un alimentation classique reglée à 3.7V avec un courant de 6A en un peu moins de 2 heures. Donc la cellule était bonne. Apres utilisation, le pack de cellules avait bien 10A.H. Nous avons laissé le pack sans utilisation pendant 15 jours, cette cellule n’a pas de résistance interne d’autodécharge non plus.
En conclusion : Le fabricant Golden n'a pas vérifié, l’équilibrage après le montage ? et il monte des éléments avec une grande disparité de charge ? Il est dommage que les leds du BMS sont cachées aux utilisateurs. En effet, cela permettrait de faire un diagnostic rapide d’une batterie sur les problèmes d’équilibrages.
je ne sais pas quels sont les distributeurs ou l'on peut commander ce BMS avec LED ?
test de batterie lipofer facilement
Decharger la batterie, jusqu'a ce que le BMS coupe, puis deshabillé la batterie pour mesurer la tension de chaque element. Encore Decharger la batterie avec 4 lampes de voiture H55 (48V) ou 6 lampes en 72V en serie consommation 5A, (recupere les à la casse auto...), Mesurer la tension de chaque element, l'element incriminée va passé rapidement de 3.3V à 2.5V alors que les autres seront à 3.3V. Recharger la batterie aussitot à travers le cycle analyst ce qui permet de mesurer la capacité energetique enmagasinée, ou mesurer le temps de charge et multiplié le par le courant de votre chargeur pour avoir la capacité energetique approximative), (temps pour passer de 3.3V à 3.7V) . Avoir un chargeur ou une alimentation (réglée à 3.7V limité à ce qu'elle peut fournir) puis charger l'element incriminé, determineé la capcité energetique que va prendre l'element problématique. si l'element prend la charge, c'est ok. Sinon, il faut changer l'element defectueux.
Si le BMS coupe pour des tensions normales de la batterie, c'est lui qu'il faut changer.
il est interressant de decharger à 10A, donc mettre x lampes en //, pour voir l'evolution de la tension des batteries en fonction du courant de dechages. (mesure de la resistance interne des elements)
Synthèse d’utilisation la méthode pour déterminer la puissance résistive en fonction de la vitesse P= m *v* dv /dt methode 1 P=m* dv/dx* v² methode 2 Le cycle analyst permet d’enregistrer la vitesse, la distance et le temps avec une période d’échantillonnage de 0.2s minimale. J’ai un programme utilisant un tableur Excel pour traiter les données, je peux l’envoyer par mail, pour ceux qui le desire.
Si l’on prend une période d’échantillonnage de 0.2s, la mesure de la puissance résistive comporte trop de variation. On peut l’observer sur la courbe suivante, vitesse, la puissance absorbée puissance electrique, mesure de la puissance resistive : Sur la figure precedente, on peut observer que la route n'est pas si plate, car il y a une legere fluctuation de la vitesse. De plus, la deceleration naturelle est plus importante pour les vitesses inferieures à 15 km/h (resistance du moteur electrique ?).
Ces variations peuvent être filtrées en utilisant plusieurs valeurs de la puissance et en faisant leur moyenne. Mais le mieux, c’est de trouver la période d’échantillonnage par rapport aux dynamiques de la vitesse. D’ailleurs, si l’on prend, une période trop grande de 5s, l’estimation de la puissance résistive est fortement sous estimée surtout dans les basses vitesses inferieurs à 35 km/h. La bonne période d’échantillonnage est de 1s pour les 2 méthodes, on peut voir aussi la puissance résistive par rapport à la puissance électrique lors de l’accélération, il y a un écart de 700W correspondant au rendement du moteur électrique. on peut remarquer que la mesure de la puissance resitive est pratiquement identique pour les 2 methodes sur la figure suivante : Il est possible de tracer la courbe directement de la puissance résistive en fonction de la vitesse (lors du la deceleration naturelle) :
Sur la figure suivante, on peut observer que la puissance résistive correspond bien à la puissance absorbée électrique mesurée en utilisant, le rendement du moteur.
Avec cette courbe, il faut prendre 2 points, pour trouver les 2 inconnues du modèle simple utiliser (kaero et kroulement) On peut voir en traçant la courbe de la décélération naturelle (roue libre), que le modèle à 2 inconnues (kaero et kroulement) permet d'avoir la meme courbe que celle en pratique. Remarques, il est possible pour les matheux, de faire des modèles avec 3 ou 4 inconnues
Instrumentation avec smarthphone application "mes parcours" (page 28) -parametrer l’application « mes parcours» avec un enregistrement toutes les 1 seconde. - enregistrer le parcours - pour avoir le fichier sous forme d’un tableau, il faut exporter le fichier .csv et non le .kmz - apres l’enregistrement, sélectionner le menu ( repères, lire plusieurs ..., exporter, modifier ...) - choisir exporter. Une fenêtre apparait avec exporter vers ... et en dessous il peut y avoir écrit google drive, google maps feuille de calcul google et mémoire de stockage. - il y a un choix de format (.kmz, .gpx, .csv et .tcx). choisir .csv puis exporter . il indique opération réussie et tu cliques sur partager le fichier du parcours. - Une nouvelle fenêtre s'ouvre et tu peux choisir bluetooth, drive, email, gmail, skype ou autre suivant ton android.. Moi je l'envoie par Gmail. • Il est possible d'exporter les fichiers dans la mémoire interne « dossier » « my track » il faut chercher le fichier avec le cable USB.
Pour lire le ficher .csv , il faut l’importer dans son google drive, puis l’ouvrir avec google sheet, toutes les virgules sont la tabulation. Donc, il ne faut surtout pas ouvrir le fichier .csv avec le fichier excel auparavant (sinon la tabulation sera fossée) Puis, de google sheets, il est possible de l’exporter dans excel ou traiter directement les données dans google sheet.
Voici le fichier .csv primaire, puis le fichier qui determine la puissance en fonction de la vitesse et de la pente.
il est possible d'utiliser runstatic, (my track) de google pour connaitre le meilleur temps sur 1km, ainsi que la vitesse sur un parcours comme à la Solar cup 2014 (page 28)
Synchronisation et incrustation des données (GPS, application) dans une video
* Avec une application smarthphone, il y a la possibilité d'inserer dans la video, la puissance utile, la vitesse sur cadran, la vitesse sur le circuit sur google maps.... le tout synchroniser avec l'image pour 20 euros http://www.racechrono.com/ * avec le calogger du cycle analyst http://www.dashware.net/ http://s1152.beta.photobucket.com/user/teklektik/media/CAV304ThrottleRamping_zps5c41e32f.mp4.html http://endless-sphere.com/forums/viewtopic.php?p=645447#p645447
Etude à finir
Tenue de route dans les virages, vitesse max d'un trike en virage, centre de gravité d'un velomobile (page 34)
Calcul de la hauteur du centre de gravité, largeur de sustentation et vitesse max dans un virage d’un velomobile
En conclusion pour un velomobile :(en esperant que je ne me suis pas trompé )
des evidences : Plus la largeur de voie ou le centre de gravité est bas et plus la vitesse max dans les virages sans relever une roue sera grande. De meme, plus le centre de gravité est proche des 2 roues avant est plus la vitesse max en virage pourra etre grande. Donc, mettre le maximum de masse entre les 2 roues avant. donc avoir les fesses entre les 2 roues plus le rayon de courbure du virage est grand est plus la vitesse max sera grande. Par contre, si le centre de gravité est trop entre les 2 roues de devant d’un tricycle alors lors des freinages d’urgences avec les roues avant, il y aura un basculement de l’arriere vers l’avant. (voir la video de l’aerorider ). Tout est une affaire de compromis.
Sinon, il faut repasser au velo caréné (?) qui permet de changer le centre de gravité en se penchant dans les virages. Mais, il faut penser à mettre un coffre pour les bagages et le plus dur est d'avoir un maintien à vitesse nulle. pour les tricycles, il faut faire le meme calcul mais en mesurant les forces sur les roues en vous penchant et sans etre penché. A vos calculatrices
le plus dur est de vérifier ces données sans ce retourner
calcul de la vitesse max d'un velo dans un virage et angle du velo par rapport à la vertical page 34
convertisseur DC/DC entre la batterie et l'alimentation 12V de la lumiere
Les modules d’alimentation 12V, 5W, 20 Euros de chez ASATEC ou TRACO ne conviennent pas au velomobile WAW et leiba car la lumière demande 24W. En effet, la consommation de l'éclairage du waw et du leiba avec les bandes de leds sont : La courant demandé par la batterie avec la lumière+frein+clignotant =1.55A+0.3A+0.16A=2 A
Ces convertisseurs peuvent etre alimentés de 24V à 80V. http://fr.farnell.com/artesyn-embedded-technologies/asa00cc36-l/convertis-cc-cc6w-15v-dble-sortie/dp/1261953?ost=ASA00CC36L ces modules ont un rendement de 50% à 70% en fonction de la charge. Donc une puissance perdue de 0.8Wà 1W presque constante en fonction de la charge.
Par conséquent, j’ai acheté un convertisseur 12V, 120W, 10A,36 euros avec un rendement à 97% . dans un premier temps, j’ai trouvé cela génial, mais en fait la puissance perdue est constante de 4W à 5W. http://fr.farnell.com/ge-critical-power/ehhd010a0b41-hz/dc-dc-converter-12v-10a/dp/2450690?ost=2450690
par consequent, il ne faut pas regarder le rendement , mais les pertes et avoir un convertisseur dont le courant nominal est plus proche de votre charge. Par conséquent, l’alimentation 12V, 2.5A, 24Euors ci-dessous est préférable ces pertes sont seulement de 2W http://fr.farnell.com/ge-critical-power/khhd002a5b41z/dc-dc-converter-12v-2-5a/dp/2450699?MER=en-me-sr-b-all
Donc l’adage "qui peut le plus, peu le moins" n’est pas si vrai en terme qualité de performance.
Dernière édition par arnaud.sivert le Dim 29 Nov 2015, 08:15, édité 127 fois
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Sujet: Re: velomobile electric leiba X stream (IUT Aisne) Jeu 08 Aoû 2013, 20:38
très intéressant , Arnaud ! Le couple vélomobile /assistance se révèle donc très productif . L'aérodynamique est vraiment le moyen d'économiser les batteries .... Les chiffres et diagrammes m'ont passionnés , tes élèves doivent surement être " accros " de tous ces véhicules didactiques . Ce type d'analyse est rares ( surtout en français) , merci de partager ces expérimentations avec le forum. Cela me pousse encore plus à construire un petit véhicule urbain ( périurbain) hybride pendulaire dans l'avenir proche !!
Sujet: Re: velomobile electric leiba X stream (IUT Aisne) Jeu 08 Aoû 2013, 21:55
Bonjour, très intéressant ces mesures de puissance/vitesse. Je n'ai pas mes relevés sous les yeux, mais il me semble que mes valeurs de vitesse/puissance sont meilleures.
Sur le graphique, le leiba XS est légèrement moins performant que le A6. C'est étonnant si le leiba était en mode aéro, avec le capot complet ! Les passages de roues ouverts avec les roues qui gigotent dedans doivent être des gouffres à énergie. Ajouter des flasques sur les deux roues avant doit améliorer l’aérodynamique. Vérifier aussi le parallélisme qui a un effet très important sur le rendement.
Est-ce que utiliser un vélomobile électrique minimise la consommation de CO2 ? page 68
100km en voiture (2,4kgde CO2 par litre de petrol) = 15kg de CO2, (6€/100km),
250kW.H electrique correspond aussi à 15kg de CO2 (je ne sais pas comment, c’est déterminé) * 100km en vélomobile électrique 700W.H de consommation (0.084€/100km) à 45 km/h de moyenne donc 0.042kgCO2 /100km. Il y a un ratio de 350 avec la voiture thermique. De plus, le vélomobile a permis de faire un peu de sport (sané publique)
remarques : * 3 repas pour un humain est équivalent à environ 15kg de CO2, (il y a repas et repas)
j’ai eu un rêve, si les 31millons d’automobilistes francais à 11 000 km par an donc environ 20 milliard de petrol donc 50millard kg de CO2 avait un vehicule electrique ultraleger alors la consommation passerai à 111 million de kg de CO2. (sur 300 jour, la distance moyenne est de 37km/jour pour les 31 million deplacement) ils consommeraient en moyenne 259W.H/jour donc les 31 millions d’usager consommerait 8 millions de KW.H/jour, donc 1/10 d’ une centrale nucleaire classique (100MW). c'est jouable, si je ne me suis pas trompé, de toute façon lorsqu'il n'y aura plus d'energie fossile, ce sera une evidence...) mince, j'ai fait une erreur en mettant 0g de CO2 sur le velomobile...
Le velomobile electrique est une des solutions pour avoir un certain confort contre la metéo …le velo traditionnel serait encore mieux …
Est que cela suffirait à ne pas avoir ces 2 degres de divergence thermique de la planete prevue par les climatologues ????? Faut il aussi limiter la démographie sur la planete, la consommation….
Etude frein à disque de velo :puissance perdue, echauffement, temperature Plus un véhicule est lourd et plus un véhicule a de la vitesse alors plus les freins du véhicules doivent être performants (diamètre du disque, surface des plaquettes, force de freinage, refroidissement).
Lorsque la température des plaquettes est à une température supérieure à 250°C, la force de freinage diminue fortement ce qui est préjudiciable dans de grandes descentes. Donc, des questions primordiales sont à se poser, - quelle est la pente qu’il est possible de descendre sans problème à une certaine vitesse et une certaine masse ? ce qui implique de savoir - quelle est la force de freinage avec un frein de vélo ? - quelle est la puissance que peut dissiper un frein de vélo ? what is the power that can dissipate a brake of montain bike ? Pour répondre à ces 2 questions primordiales, il faut connaitre les normes que l’on peut retrouver chez certain constructeurs et avoir quelques notions de physiques et en thermodynamique.
Les normes des organismes certificateurs de vélos demandes une décélération avec masse de 100kg qui doit être de 6m/s^2 donc de 300N avec des freins sec et de 4.5m/s2 donc 225N en condition humide. La puissance perdue est prévue pour 1050W à une vitesse de 12.5km/h. Evidement, certain frein peuvent avoir des décélérations et des puissances perdues plus importantes, il y a des organismes certificateurs qui demandent des décélérations plus importantes comme on peut l’observer sur les sites suivant,
les normes routières préconisent une décélération de 4.5 m/s2 ce qui permet à tous les vehicules d’avoir une distance d’arret identique malgré une masse differente.
Quelle température un frein à disque et mécanique ou hydraulique peuvent t-il supporter ? Les freins à disques ont une température d’établissement qui peut atteindre 200°C sans problème à 400°C mais les pièces en plastique fondent. Le disque a une grande surface donc reviennent à la température ambiante en moins d’une minute. Par contre, l’étrier et les plaquettes qui ont moins de surface, vont refroidir moins vite (environ 10 minutes à l’arrêt). D’ailleurs, sur les images suivantes on peut observer la température du frein avant et après avoir freiner 700W pendant 30 secondes à 30 km/h (le temps est affiché sur chaque image) il faut juste un thermométre avec petit capteur à fil, on n'est pas obligé d'avoir une camera infrarouge.
Quelle est la force de freinage maximale de 2 freins ? La force de freinage est mesurée par l’intermédiaire de la distance d’arrêt à une vitesse de 45 km/h, sinon avec le temps de freinage grâce aux équations de la premiere page - frein à tambour de 70mm =>200N - frein à tambour de 90 mm =>???N - frein à disque de 160 mm =>900N
Quelle est la force de freinage en fonction de la température du disque et des plaquettes ? ???????????
Quelle est l’augmentation de température du frein à disque lors d’un freinage ? Temperature Frein=(Energie cinétique+Energie potentielle)/Cth*masse frein Pour s’arrêter à partie d’une certaine vitesse, si l’on freine doucement ou fortement la température atteinte par le disque est identique, puisque l’énergie cinétique est la même. Exemplesi l’on veut stopper un velo de 100kg à une vitesse de 45 km/h avec une décélération de 6m/s2 et une température ambiante de 25°C. L’énergie cinétique sera de 2.1W.H, la force de freinage de 600N, le temps d’arrêt serra de 2.08s, la puissance moyenne sera de 3.75kW, mais sur les 2 freins donc la température atteint par un frein sera de 66°C.
Quelle est la puissance que peut dissiper un disque de frein en fonction de la vitesse ? Les pertes de chaleur en Watt sur une surface avec une convection forcée de l’air : Perte disque(Watt)=1200*Δtemperature*(surface)*vitesse du vehicule Exemple Si la température max admissible par le frein est de 200°C et que la vitesse est de 30 km/h donc la puissance que peut dissiper le disque est de 35kW et des plaquettes de 1.4kW. C’est le disque qui sert de dissipateur évidement.
pente qui peut etre descendu par un velo sans detruire les freins Quelle pente peut-on descendre sans détruire les freins et en toute sécurité ? Pour descendre une pente en toute sécurité, il ne faut pas dépasser la température maximale des freins. Mais à quelle vitesse la pente va être descendu ? La vitesse en descente va dépendre surtout du coefficient aérodynamique voici un exemple avec une pente de 5% sur 2000m, ou il faudra une force de frein de 25N pour descendre à 40km/h à la place de 58km/h, la puissance de freinage sera de 288Watt ce qui amènera une température de frein de 40°C En conclusion après avoir bien freiné, il faut continuer pendant 10 minutes pour refroidir les freins et éviter une température excessive trop longue. Dans l’exemple précédent, la pente est seulement de 5% avec une masse de 100kg. Difficile de dire s’il vaut mieux descendre une pente vite pour refroidir les freins ou descendre doucement mais avec un temps plus long ? De même, faut-il freiner fort par à-coup ? Ou faut-il freiner en permanence mais moins fort ? La première solution permet d’avoir une température du frein plus faible donc plus efficace que la deuxième solution, mais la température atteinte.
Il faut faire la même étude avec les freins à tambours de 90mm mais, la température doit être plus homogène, mais ils sont moins ventilés.
un peu de lecture sur les freins de velos interressant file:///C:/Users/user2/mes%20images%202014/Classes%20Pr%C3%A9pa%20TSI%20du%20lyc%C3%A9e%20Monge%20-%20Frein%20%C3%A0%20disque%20VTT.htm http://www.institut-numerique.org/chapitre-iv-resultats-et-discussions-51835722dc1e0
il existe des disques flottants qui ont la particularité d'être en 3 parties: l'étoile de fixation (appelée la frette), la piste (de freinage) et les douilles liant les deux ensemble. Cela permet à la piste de pouvoir bouger par rapport à la frette, pour le premier axialement
http://www.hopefrance.com/mes_r_typ_s_rayoncherche_DISQUES_tricherche_1.html http://www.hopetech.com/ http://www.lecyclo.com/velo/maintenance/frein/frein-a-disque/disque-de-frein-pour-roue-de-velo-haute-dissipation-brakco.html http://www.brakco.com.tw/products/products3.php?C11_Id=5&C2_Id=26 L'intérêt est d'isoler thermiquement la piste de la frette (qui peut être dans un matériau différent, comme de l'alu pour alléger le tout) (12g de difference entre un disque standard et flottant de 180mm, negligeable à mon avis). mais lorsque la piste se déforme avec la chaleur, le disque a moins tendance à se voiler, il parait J’aurais pensé aussi que si l’etrier n’est pas bien aligné alors avec un disque flottant, il y aurait moins de perte dans le freinage. Remarque : Pour savoir, s’il y a des pertes dans le freinage, il suffit de mesurer la temperature du disque et de l’etrier sur une certaine distance sans avoir utiliser les freins evidement. Mais, on le sent au pedalage en generale ou en roue libre.
Depuis 2011, shimano vend des disk de frein ICE TECH avec une structure en sandwich aluminium recouvert d'acier inoxydable (trois couches). Le prix du disque 30 euros environ pour 114g. (page 43) http://cycle.shimano-eu.com/publish/content/global_cycle/en/nl/index/news_and_info/Velotech_Disc_Brake_Test.html Avec le disque ice tech, le disque supporte 1050W pendant une ½ heure donc 500W.H. La temperature reste en dessous de 250°C, par consequent la force de freinage va rester identique par rapport à un disque classique. Par contre que ce soit pour des disques de 160mm, 180mm, 203mm de diamètre, dans leurs tests sont toujours à la même puissance c’est dommage. Il pourrait donner la puissance maximale que peut faire le frein. On ne connait pas la vitesse de rotation du disque (normalement 12.5km/h). Donc celui-ci ne se ventile pas énormément pour se refroidir. Il y a une sacré différence entre le disque ice tech et un classique.
caracterisation de freins de vélos (resistance thermique et capacité thermique)
Sur les freins, il y a 2 choses à vérifier : - la force de freinage d’urgence donc la décélération (-6m/s^2 c'est bien). La force dans les mains pour avoir la force de freinage d’urgence (18kg maximum 10kg c’est bien) - la dissipation de la puissance perdue pendant 15 minutes minimum, voir 30 minutes (1050watt à 12.5km/h donc une force de freinage de 30kg ou 300 Newton) Normalement c’est pour le véhicule donc pour 2 freins ???????????????
Un vélo électrique est un banc de test de frein à lui tout seul, il suffit d’accélérer et de mesurer la température, d’enregistrer l’énergie consommé en déduire la puissance absorbée par les freins en retranchant la puissance résistive, on en déduit la résistance thermique en fonction de la vitesse. Il faut environ 45 secondes pour atteindre la température en régime établie, donc il faut une distance de 1km pour faire les tests. Voici un exemple de mesure : Pour differentes vitesses, on en déduit la résistance thermique en (°C/W) avec l’équation suivante RTH (°C/W)=(Tfrein-Tambiante)/(puissanceconsomméebattery*0.8-puissanceresitivevehicule) Voici les tests avec un seul frein (BB7 et disque 160 mm Avid cleaner GB2) On peut remarquer que la résistance thermique varie proportionnellement à la vitesse. On en déduit la température du frein par l’équation suivante en fonction de la force de freinage Température=RTH(°C/W)*Puissancefreinage(watt)= RTH(°C/W)*vitesse(km/h)*forcefreinage(N)/3.6
Etant donné que la force de freinage et que la résistance thermique varie inversement proportionnellement à la vitesse. Pour une certaine de force de freinage, la température du frein est constante en fonction de la vitesse comme on peut l’observer sur la figure suivante Par conséquent, pour la température de 250°C ou la force de freinage reste quasi identique (pas de diminution de force), la force de freinage est bien de 300N pour 1 seul frein à 12.5km/h (1050W) comme on peut le voir sur la figure suivante. Par contre à 40km/h avec une force de 300N, la puissance dissipée est de 3333Watt.
Les tests des normes à 12.5km/h sont moins destructifs qu’a 40 km/h. Les plaquettes sur AZUB était bonne à changer (10 000km) c’est pour cela que j’ai fait des essais. Mais au bout de 10 essais, elles étaient complètement mortes. car le ressort de la plaquette à dégager.
Ce sont les magazines et les forums qui font les tests : http://www.bikeradar.com/mtb/gear/article/how-we-test-hydraulic-disc-brakes-24345/ http://www.bikeradar.com/news/article/video-preview-our-biggest-brake-test-ever--24920/ http://www.bikeradar.com/news/article/video-preview-our-biggest-brake-test-ever--24920/ Pourtant, ils ont des supers bancs de test, les constructeurs http://www.bikerumor.com/2012/07/19/swissstop-introduces-black-prince-carbon-rim-brake-pads-yellow-no-longer-the-leader/ http://www.a2zcomponents.com/02products_01fastop.html
quelles sont les differences entre les freins à 4 pistons, 2 pistons, 1 pistons, les plaquettes, les freins, les disques…. est ce que la difference de leurs prix sont justifiées ? la securité n'a pas de prix et pour 2 prix identiques autant prendre celui qui a les meilleures performances ainsi que la melleur facilité de reglage. le prix est souvent en fonction d'une industrialisation et d'une grande distribution et non en fonction de la performance.
les plaquettes de freins pour BB7 page 44 Sur les plaquettes brakco, c’est marqué organic semi metal, kevlar renforced, hight coefficient de friction=0.5. Mais ça veut dire quoi tout cela ? le vendeur n’y connaissait rien non plus. Sur les swissstop à part 4 season, il n'y a rien de marqué (j'adore vivaldi), mais cela manque d'infos... Plaquettes de freins : -carbonn -céramique (sinterred=fritté=>650°C=>duree de vie 3x), 18€ - semi métalliques ( 500°C=>durée de vie=2x), 11€ - organique (380°C, durée de vie=x), 8€
Des infos ici, http://www.velotech.fr/plaquettes-vtt-organiques-metalliques/ http://www.vttattitude.net/articles/entretien-129-choix-plaquette-frein-vtt.html http://www.bikeonlineshop.net/__fl/search/avid-juicy-3-5-7-ultimate-bb7-brake-pads?&search=pad SRAM, Avid propose des plaquettes organic et standard ?
Mais est ce que les etriers supportent ces temperatures ? Pour 7 euros en plus, autant prendre les meilleurs….donc seuls les ceramics devraient existés ???????
coefficient de friction des plaquettes pour velo de BB7 Pour connaitre le coefficient de friction et la force de freinage en fonction de la température, avec le vélo électrique qui a un moteur de 2800Watt, j’ai mis la poignée d’accélération à fond en freinant pour avoir une vitesse constante. Forcefrein=(P(watt)* 0,8 )/(V/3.6)=2240/5.27=425N avec 2800Wmaximum du moteur La température atteinte est d’environ 313°C en 50s, T=P*Rth=2240*0.14=313°C+Tambiante avec Tambiante=10°C En une dizaine de seconde, la température du disque passe à 250°C et 35s supplémentaire pour que la température passe à 155°C A la température de 313°C, la puissance consommée passe à 1300Watt et se stabilise, donc la force de freinage diminue à Forcefrein=(P* 0,8 )/(V/3.6)=1300*0.8/5.27=197N Cette force de freinage de 197 N est relativement faible car à 45 km/h sur du plat, avec une masse de 130kg, cela fait une décélération de 3m/s^2 et une distance d’arrêt de 25m. Avec des freins froids, la décélération de 7m/s^2 et la distance d’arrêt de 11m. (cette diminution de freinage s’appelle le FADING) Avec des freins en céramique, le coefficient de friction aurait resté échangé, les parties plastiques de l’étrier aurait fondu mais il y aurait eut du freinage. Mais cela est à verifier
Difference entre un Frein à disque pour velo en 203mm et 160mm avec etrier BB7 A 20km/h, La résistance thermique d’un frein de 203mm est de 0.1°C/W alors qu’il est de 0.15°C/W pour un 160mm. Par conséquent, les plaquettes atteignent 250°C, pour une puissance dissipée à dissiper d’un disque : de 160mm est de 1666W de 203mm est de 2500W rappel : la puissance dissipée=force de freinage(N)*vitesse (m/s) La force de freinage d’urgence avec un BB7 est de : de 160mm est de 800N (14m à 50km/h, 9m d’arret à 40km/h, 5m à 30km/h) de 203mm est d’environ 1100N (10.5m à 50km/h, 7m d’arret à 40km/h, 3m à 30km/h)
avec les 2 freins avant et arriere sur l’azub 5, il y a une deceleration maximum de 13m/s^2 (avec un 203mm à l’avant et 160mm à l’arriere) sans derapage. alors qu’avec le leiba, la deceleration maxi est de 6.5m/s^2 donc de 450N par frein (avec 2 freins 160mm) mais les pneus dérapent. sur l’AZUB 5, le freinage d’urgence sur le frein avant ne provoque pas le basculement vers l’avant comme sur un velo droit.
Grace à la technologie sandwich du frein à disque shimano en 160mm, celui dissipe la meme puissance qu'un frein à disque 203mm.
remarque : la deceleration maximale d'un pneu sans glissement est indépendante de la masse et ne peut atteindre en theorie 10m/s^2 sur route sèche et 5 m/s^2 sur route humide.
un peu de mecanique le train avant du leiba demonté lorsque l'on a changé le train avant pour des freins à disque (piece de roulcouché.com) la partie triangle en fibre de verre est tres interressante (legerement flexible) et remplace la barre anti rouli
Ecarteur de fourche (2 vis avec un accroche de tige filetée) avec la fourche oscillante du leiba xtream. ecrou et contre ecrou nilstop ce qui permet de ne pas utiliser de torque Arm
pour le velomobile leiba, j'ai fait une petite piece en PVC à la place de l'aluminium, pour le guide chaine, ce qui permet de ne plus avoir de claquement aluminium sur de l'aluminium. le pédalage est enfin totalement silencieux. Realisation d'enjoliveur ou de flasquePour faire une jante de 42cm de diamètre 20 pouces (piece facile à faire pour debutant) les guides chaines font 16mm de diametre externe il y a un guide chaine de 40cm de long qui permet de ne pas avoir d'eau dans le vehicule par l'intermediare de la chaine. 50cm pour faire sortin la chaine et 60cm de long etre les roulettes interne et le pedalier.
Avec l’enjoliveur de chez leiba, j’ai fait un moule en utilisant du plâtre Molda 3 très liquide à 40% d’eau et un coffrage de 4 cm de hauteur. Il faut tamponner avec un pinceau le plâtre pour enlever les bulles puis faire vibrer le tout. le moule fait beaucoup ( il faut un etat de surface impeccable, vous pouvez legerement le poncer avec du 600)
Mettre 1 couche de cire incolore et la faire briller avec un chiffon non pelucheux. La cire permettra le démoulage. (attention s'il y a trop de cire, il y aura des aspérités, de meme si le moule a de petit trou, de plus, s'il y a des trou se sera difficile à démouler....) Il faut 80g gel coat+4g de durcisseur, attendre 10 minutes qu’il devienne amoureux (presque dure). c'est tres rapide avec les produit que j'utilise (5 minutes), Donc il est juste possible de faire un autre enjoliveur si vous avez un deuxieme moule. Il ne faut pas avoir une épaisseur de gel coat trop importante, sinon il va se craqueler. Il faut 100g de résine et 5g de durcisseur Puis mettre de la résine époxy, mettre une couche de mat « fibre de verre » en choucroute en tamponnant. Vous pouvez aussi mettre 2 couches de mat, mais la flasque sera plus rigide.
le mat de verre ou le tissu donne la rigidité, le gel coat et la résine l'habillage. (l'enjoliveur final fait 140 g). En effet, il reste environ dans le pinceau de 3.8cm de large et dans le gobelet : 20 g de produit perdu. Il est possible de ne pas mettre de gel coat et de peindre l'enjoliveur après (l'enjoliveur fera dans ce cas 80 g) Pour cette piéce, je n'utilise pas de papier absorbant, ni de pompe sous vide.
Les problémes de rayons cassés : page 55
Pour avoir des comparaisons objectives, il faudrait mesurer aux pieds coulisses le diametre des rayons de vos moteurs la longueur du rayon, la puissance du moteur, ou casse le rayon ( pour ma part toujours à sa tete, au niveau du moteur), est qu'il y a uns suspension au niveau du moteur, l'angle du rayon par rapport à la jante, la tension du rayon...le poids qu'il y a sur le moteur roue (prendre une balance est mesurée) la tension du rayon peut etre mesuré avec un peson qui tire la clef à rayon. couple=rayon de la clef*force du peson est ce le rayon a cassé à cause d'un nid de poule ou apres avoir subi plein de petit coup
il y a beaucoup de parametres à prendre en compte pour savoir pourquoi un rayon casse ??????
je rajouterais 2 questions : pourquoi qu'un rayon casse est pas les autres ? est qu'il y a un effet domino aprés avoir changé un rayon ? pour ma part c'est non c'est pourquoi je pense que c'est plus un problème de qualité Evidement comme dirait magnum, ces autres rayons ont cassé car peut etre il y avait deja une premiere faiblesse. Pour ma part, comme je suis un peu feignant, j'attends toujours qu'un autre rayon casse ou que je creve pour changer de rayons, mais j'ai deja attendu 3000km pour faire le changement.
il exsitent des tensions metres pour rayons de velos 71$ ici http://www.ebay.com/itm/Park-Tool-TM-1-Bike-Bicycle-Spoke-Tension-Meter-TM1-/361000494168 ici, il preconise 100daN https://www.cyclos-cyclotes.org/technique/rayons_roues.html
ce qui est certain il ne faut pas qu'un rayon "chante" : à basse vitesse, il y a un bruit du rayon lorsque celui-ci n'est pas assez tendu (le rayon s'ecrase et se detend à chaque demi tour) un rayon trop tendu ne permet pas d'utiliser l'amortissement du rayon lors d'un passage sur un nid de poule. La pression du pneu doit jouer sur la tension du rayon. plus il y a de la puissance moteur, plus il faut que le rayon doit avoir un diametre important...
Donc, la qualité de la matiere (elasticité) est aussi importante que la tension de pose du rayon. Le probléme est que l'on ne sait pas ce que l'on achéte ?????? qui les a fabriqué ????? pourquoi n'y a t-il pas plus de trous de rayons au niveau du moteur et des jantes ? est ce que des rayons plus grand sont mieux que des petits rayons ???? (moi, tous mes moteurs sont en 26 pouces)
Sur les premiers vélos électriques avec 1500W, tous les rayons 13G (2.3mm de diamètre) ont été changés par des 12G car avec les 13G 1 voir 2 rayons cassaient tous les 1000km. Depuis que j’ai mis du 12G (2.7mm de diamètre inox, 164mm de longueur), quelques rayons cassent encore tous les 3000km. remarque : Ces vélos droit elec n’ont pas d’amortisseur. En velo droit, j'ai cassé cassé une jante dans un nid de poule...
Avec l’AZUB 5, j’ai changé 3 rayons de 2.7mm sur les 12500km. Avec le leiba j'ai eut 3 rayons cassés après 10500km. Mais tous les 2 ont des amortisseurs à l’arrière ce qui evite les accout au niveau des rayons. Les jantes utilisées sont des DX 32 bien large qui permettent de ne pas avoir de problème de voilage et que l'on peut repercer facilement. le type de pneu et son gonflage peuvent minimiser (big apple de chez schawlbe) les problemes de casse de rayons
sur les premiers velos tous les 1000km, il fallait retendre de nombreux rayons en général, mais depuis que j'utilise de l'huile de lin au niveau du filetage du rayon, je n'ai plus de probléme. j'aurais aimé utilisé des rayons de 11G, mais je ne sais pas s'il passe dans les trous du moteur ????
donc ,je n'ai pas assez d'experience, il faudrait demander aux distributeurs de moteurs ?
Sur la photo, 2 rayons cassés, j'ai roulé 100km avant d'avoir un peu de temps pour les changer. [/b]
Dernière édition par arnaud.sivert le Sam 14 Nov 2015, 16:43, édité 28 fois
Sujet: Re: velomobile electric leiba X stream (IUT Aisne) Ven 09 Aoû 2013, 11:24
Très intéressant, dommages que ces démonstrations n'aient pas plus de répercussions sur les modes de déplacements de nos contemporains... L'écart entre Leiba VAE et vélo couché non carenné VAE correspont en gros à ce qu'on avait observé l'an derniers aux 24 h d'Albion. (2,8 w.h/km pour le Leiba contre 7 w.h/km pour le Performer)
Sujet: Re: velomobile electric leiba X stream (IUT Aisne) Ven 09 Aoû 2013, 19:10
pour quelle vitesse moyenne la consommation correspond t'elle ?
as tu d'autres comparatifs avec d'autres types d'engins ? merci d'avance
c'est la loi du marché, la politique et un etat d'esprit qui regit le choix du transport. Donc, on verra de plus en plus de velo mobile car il y a un reel engoument, avec beaucoup de questions posées à chaque sortie mais le prix de VM refroidi beaucoup de personnes. voici une petite video sur les nouvelles mobilités et la transition energetique
montage vidéos de l'euro tour 2013 et le waw de joss76.
Dernière édition par arnaud.sivert le Ven 27 Mar 2015, 21:22, édité 1 fois
Sujet: Re: velomobile electric leiba X stream (IUT Aisne) Ven 09 Aoû 2013, 21:37
La vitesse moyenne, c'est la question qui tue! Sur 24h, c'est pas brillant, 15,3 pour le Leiba, 14,7 pour le Performer. Après si on déduit les temps de repos et maintenance, je ne peut pas parler pour Hubert, mais moi ça serait vers 25 km/h. En vitesse affichée, c'était autour de 32 km/h. Super la video; très bien de ne pas associer l'écologie avec une musique "gnan-gnan"!
Sujet: Re: velomobile electric leiba X stream (IUT Aisne) Lun 12 Aoû 2013, 09:30
Intéressant cette étude. Au niveau freinage, tu parles de "On est loin de 4.5 m/s2 préconisé par les normes." C'est quel norme ? Pour les cyclo ? En bref ça ne freine pas très bien.
Sujet: Re: velomobile electric leiba X stream (IUT Aisne) Lun 12 Aoû 2013, 15:25
arnaud.sivert a écrit:
Le freinage Avec des freins à tambours de 70 mm de diamètre, le freinage fournit une décélération de 1.62 m/s2 Avec un vélo de 44kg, avec le cycliste et bagage la masse est de 124 kg. Donc la force de freinage est de 197 N. A 45 km/h, la distance d’arrêt est de 48m avec un temps de 7.7s On est loin de 4.5 m/s2 préconisé par les normes.
Avec des freins à disque BB7 de 160 mm de diamètre seulement à l’avant, le freinage de 555 N fournit une décélération de 4.55 m/s2. A 45 km/h, la distance d’arrêt est de 18m avec un temps de 3.3s
C'est très inquiétant, cela veut dire que l'on ne peux pas ralentir le VM dans une pente >10% !!!!! Il y a manisfestement un problème
Sujet: Re: velomobile electric leiba X stream (IUT Aisne) Lun 12 Aoû 2013, 16:09
quand on lit le sujet Leiba X stream XS 40 et Hubert qui découvre que le bras de suspension est fendu.. moi je vérifierais.. surtout avec les contraintes subies.... Papy volant
Sujet: Re: velomobile electric leiba X stream (IUT Aisne) Mar 13 Aoû 2013, 08:26
la norme de deceleration minimale 4.5 m/s2 correspond à celui du code de la route pour tous les vehicules. Meme si on controle technique, la verification est juste sur la dissemetrie entre le coté droit et gauche, mais les forces de freinages sont indiqués sur votre controle.
les freins à tambours de 70 mm ne sont pas efficaces, serge bultez et roulcouché me l'ont confirmé.
par contre les freins à disque sont top. La force de freinage est exellente mais avec une masse importante la distance de freinage est relativement longue.
Sujet: Re: velomobile electric leiba X stream (IUT Aisne) Mar 13 Aoû 2013, 12:36
Normalement, les freins à tambour, ça marche très bien. Ils ont un défaut ???? Je me souviens d'une vélo qui avait reçu une roue de mobylette à l'avant avec un frein à tambour. Il fallait avertir l'essayeur avant sous peine de le voir faire un soleil au premier freinage
Dernière édition par Snickers le Mer 14 Aoû 2013, 22:16, édité 1 fois
Sujet: Re: velomobile electric leiba X stream (IUT Aisne) Mar 13 Aoû 2013, 14:15
je n'y connais pas grand chose en frein à tambour. Christophe de roulcoucher y a regardé. lui, il ne vend que des 90mm et pas de 70. il faudrait demander à d'autres personnes et ouvrir un sujet avec des mesures et des tests de differents freinages.
pour connaitre la force de freinage, il suffit de connaitre la vitesse, la masse du vehicule et de son pilote et de mesurer la distance de freinage sur du plat et d'utiliser l'equation suivante : tiré du livre "je construis mon vehicule electrique" edition Dunod
Dernière édition par arnaud.sivert le Ven 22 Nov 2013, 19:11, édité 6 fois
Sujet: Re: velomobile electric leiba X stream (IUT Aisne) Mar 13 Aoû 2013, 16:18
Je suis pas très calé mais sur le plat, malgré mes tambours de 70, je suis limité par mes pneus et le revêtement bien avant de sentir la limite des tambours... si j'avais pas acheté le quest d'occaz, j'aurai pris les 90mm c'est certain mais plus pour leur endurance (et la surchauffe en descente) que leur puissance... Peut-être que plus chargé le constat de limite d’adhérence des pneus change...
Sujet: Re: velomobile electric leiba X stream (IUT Aisne) Mar 13 Aoû 2013, 16:53
Plutôt dangereux de rouler avec des freins qui ne marche pas...
Coté consommation, avec mon vélo couché en pédalant modérément. Je suis entre 2 et 2,5 Wh/km à 25 de moyenne pour le taf sans transpirer en mode pedelec. La consommation est souvent à 0 (Vitesse supérieur à 25) dès que cela descend ou que le vent est dans le dos. La batterie de 48V 13,8AH permet un autonomie théorique de 280 Km.En pratique, Je n'utilise qu'une demi batterie (6,9Ah) et recharge tous les 100 km.
Les valeurs de vitesses moyennes sont très dépendantes des trajets effectués. Alors plutôt que de donner des vitesses moyennes, les consommations a différentes vitesses stabilisées sur plat et sans vent sont je pense plus significative. Un aller, un retour et ont fait la moyenne des deux valeurs de consommation pour donner des valeur de consommation.
Dernière édition par Snickers le Dim 22 Sep 2013, 22:15, édité 2 fois
Sujet: Re: velomobile electric leiba X stream (IUT Aisne) Mar 13 Aoû 2013, 17:28
Pour en avoir pas mal eu, les freins à tambour sont parfaitement capables de puissance, voire de brutalité au freinage. Il suffit qu'ils soient bien conçus et bien réglés. Par contre ils sont structurellement moins endurant que les disques, la puissance décroit assez vite une fois chauds, et les garnitures s'usent plus vite et sont plus sensibles au "glaçage" qui diminue sensiblement leur efficacité. Ah, j'oubliais, ils évacuent beaucoup moins bien la flotte. Pour conclure, on les regrette pas beaucoup... Tout à fait d'accord avec Snickers sur les mesures à vitesse stabilisée; mon soucis c'est que le premier bout de route plat est à 50 bornes, en vallée du Rhône où y a toujours du vent!
Sujet: Re: velomobile electric leiba X stream (IUT Aisne) Ven 16 Aoû 2013, 18:11
pour les freins, ils vont être changé par des BB7, comme sur mon cattrike. ce n'est pas facile de faire les mesures de puissances en fonction de la vitesse, car il faut avoir une vitesse constante et de bonne condition meteo. En general, il faut recommencer 2 à 3 fois. j'ai la chance avoir un enregistreur de vitesse en fonction de temps, donc c'est plus facile.
une rencontre du troisieme type qui pedale un peu et qui s'envole souvent. c'est le hazard qui a fait cette rencontre plus de detail sur le site web suivant :http://users.skynet.be/fa447309/paramoteur/fichiers/principaux/flyke.html
la personne est interressée pour une assistance electrique car il pedale trouver une station d'essence ou aller camping. En effet, il traverse la france en volant.
Dernière édition par arnaud.sivert le Ven 16 Aoû 2013, 18:44, édité 1 fois
Sujet: autocollants velomobile Dim 25 Aoû 2013, 11:56
oui, il peut faire tourner le moteur pour avancer sur du plat, mais la maitrise du moteur n'est pas facile.
J’ai refait la promotion de l’Institut universitaire technologique de l’Aisne sur le vélo mobile et un peu de personnalisation. En effet, les autocollants protègent la peinture des griffes et sont facile à changer lorsqu’ils ont pris quelques rayures. Je me suis inspiré des autocollants du sujet http://velorizontal.1fr1.net/t14183-velomobile-slogans-et-autres-messages Par contre, ce n’est pas si facile à poser. Il faut jouer du seche cheveux. Voici quelques videos de pose http://www.mpadhesif.com/page/videos_de_pose
J’ai fait faire des autocollants chez http://www.euro-pub51.fr/serigraphie-chalons-en-champagne
Chez ce dernier, il a toujours de la perte lorsqu’il fait des autocollants, donc il a mis mes dessins qui n’était pas très grands 0.5m*0.3m dans un grand autocollant de 2*2m qu’il devait faire pour un client et qui aurait été une chute pour lui.
J’en ai eut pour 50 euros pour les 2 cotés au total.
Sujet: Re: velomobile electric leiba X stream (IUT Aisne) Dim 25 Aoû 2013, 21:40
On peut voir sur youtube des videos qui indique puissance, vitesse, pente… Comme ici sur les liens suivants, https://www.youtube.com/watch?v=5CmByXl_rHw
cette personne parle sur un forum http://www.velomobilforum.de/forum/showthread.php?33201-Milan-SL-MK2-Nr-39 http://www.dcrainmaker.com/2013/01/power2max-power-meter-in-depth-review.html
il a fait plusieurs videos avec des puissances en fonction de la vitesse, la derniere donnée les valeurs suivantes 450Watt pour 65 km/h, 700W pour 80 km/h
Je ne connais pas trop la technologie (des softs avec GPS ) et comment il insere les parametres dans les videos (fusion de 2 videos), s’il y a quelqu’un qui peut m’aider sur ce sujet.
Sujet: Re: velomobile electric leiba X stream (IUT Aisne) Lun 26 Aoû 2013, 12:57
C'est par exemple RaceChrono qui fait ça. c'est très courant comme incrustation sur les voitures/motos des circuit (pro ou personnelle).
Je pense, que l'on peux réaliser ce genre de chose avec une récupération des données sur un CA V2, ou V3 par liaison série + loggeur GPS (pour la pente) et les superposant sur le film. C'est vrai que cela fait des vidéos sympa... Pente (precision) ?, puissance cycliste, puissance moteur et vitesse. Ça me semble être assez compliqué à compiler... La solution la plus simple, est probablement de monter deux/trois caméras-trois caméra. Une qui lit le CA et le GPS et une qui film la route. ça me semble être le plus simple ensuite de faire une incrustation de la video CA+GPS avec celle de la route.
PS: Les watts de la vidéo sont des watts musculaires...pas de moteur.
j'ai fait des petites modifs sur la premiere page au niveau de la consommation avec d'autres vehicules
il y a toujours plein de questions de quidam, mais là ce sont les gendarmes : avec la brigade motorisé qui était tres interessé par le velomobile, une rencontre fort sympatique. En plus, j'etais en phase de test, donc j'avais du temps pour faire des explications. avec la brigade presidentielle lors du tour de france feminin 2013 qui etaient prés à partir.
mais attention, il existe des droles d'histoires http://www.rue89.com/2011/01/28/a-lyon-le-velomobile-juge-pour-exces-de-vitesse-187951
Sujet: Re: velomobile electric leiba X stream (IUT Aisne) Mer 18 Sep 2013, 21:04
Bonjour,
Cette étude est très intéressante et montre bien l'écart de consommation entre les différents type de vélo. Le rapport consommation/autonomie montre bien l'avantage du vélo couché de plus caréné qui offre un meilleur rendement. très intéressant également les mesures de puissance/vitesse. 3000w ça envoi !! L'accélération est impressionnante, quel est le modèle du(des) variateur(s) ? Bon prototype de l'IUT !!
Juju
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Sujet: Re: velomobile electric leiba X stream (IUT Aisne)
Sujet: velomobile electric leiba X stream (IUT Aisne) 
Pour les variateurs de 40A qui peuvent fonctionner à ce courant en continu, soit que je mets un fusible de 40A ou un 30A car le courant de demarrage reste tres peu longtemps à la valeur de 40A. De plus, le fusible 30A tient le courant 40A plus de 100 secondes.
…le velo traditionnel serait encore mieux 
…
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