Le Cuberdon électrique ! [Vélomobile avec Phantom Velectris]

[Le chapitre concernant l'expérience du Cuberdon "tout musculaire" (et, d'une manière générale, ce qui ne concerne pas l'assistance électrique) se trouve ici.]

Bon. Trêve de plaisanteries : le Cuberdon a besoin d'un peu de pêche en montée. J'ai passé toute la sainte journée à éplucher les sites des fabricants de moteurs, à butiner les forums de Cyclurba et Velectris, à étudier les discussions référencées par la table des matières de Simon. Les choses s'éclaircissent tout doucement, et il est temps maintenant de mettre les choses à plat pour les soumettre aux experts du forum.

Cahier des charges
Puissance. Nous habitons une région vallonnée, et l'assistance doit surtout servir à aplanir le terrain dans la pire situation : cycliste d'assez faible puissance lourdement chargé dans une forte côte. Kreuzotter calcule qu'Élisabeth peut fournir environ 130 watts en côte, et elle se frotte régulièrement à du 10 %. Si elle souhaite rouler dans ce raidillon à 15 km/h avec un vélomobile de 35 + 8 (moteur) + 15 (bagages divers) kilos, elle aura besoin de quelque 530 W, dont 400 au moins devraient provenir du moteur.
Vitesse. Nous tenons à rester dans les limites fixées par la loi : 25 km/h maximum avant que l'assistance ne s'interrompe. Par conséquent, nous cherchons un moteur coupleux plutôt que rapide.
Autonomie. Nous ferons surtout de petits trajets péri-urbains (20 à 30 km vallonnés)... peut-être plus : l'organe créera la fonction !
Poids. De peu d'incidence relativement au poids de l'Alleweder tout nu (environ 35 kg).
Budget. Pas fermement défini. Pas illimité non plus !

(A suivre, pour les conclusions préliminaires...)

Quelques parametres peuvent etre definis par ce cahier des charges: la gamme de vitesse utile de 15 a 25km/h en roue de 50-406 donne une gamme de regime a la roue de 161 a 269 rpm avec une puissance de 400W en sortie a 160rpm, donc un couple de 24Nm. Il n'y a qu'un moteur qui sorte cela sans discuter, c'est le Superphantom.
Un BionX est aux alentours de 10-13Nm, meme pas la peine d'y penser.

Attention, dans une telle cote la consommation instantanee s'envole: 400W a la roue, c'est en gros 530W qui sortent de la batterie, donc une autonomie (en 36V 8Ah) de moins de 7Km... Pratique pour passer une bosse de 1 ou 2 km, mais gros consommateur. Cela se trouve lisse par les autres moments du parcours ou la consommation est plus faible, voir ou l'on recharge.

Pour le regime, un montage en 36V serait peut-etre un peu faible avec une vitesse de 22-23km/h, du 48V offrirait pres de 30km/h de vitesse max, mais cela peut etre bride electroniquement au besoin.

Pour le pneu, avec 530W a passer il faut un BigApple en 50-406 ou en 60-406, sinon les pertes de motricite sont trop frequentes au quotidien avec les defauts routiers usuels.
La jante qui va bien pour un trike pour monter un pneu de ces dimensions est l'Alexrims DX32 en 36 trous. Le maintien est bon, l'usure reguliere, le risque de pincement est au minimum.

Reste le choix de la batterie, il faut compter 6Wh/Km avec un bon controleur permettant la regeneration (8-10Wh/Km sinon), ce qui lisse l'effet du denivele puisque l'on reprend en descente une partie de l'energie consommee pour la montee.
La LiPo 36V 8Ah permet donc environ 38Km en utilisant 80% de sa capacite, maximum a ne pas depasser pour une duree de vie correcte.
La LiPo 17Ah (non listee) permettrait 81Km d'autonomie.
Un panneau solaire MSX20 lite de 450mm par 500mm apporterait 90Wh/Jour (pertes de charge comprises) en ete, donc 15km/jour de bonus.

Un Superphantom roue arriere est a 970 euros, la LiPo 36V 8Ah est a 600 euros, ce qui fait un kit a 1600 euros plus rayonnage en 406 et probablement le controleur regeneratif a 200 euros de plus.
Le solaire ferait 149 euros pour le chargeur et environ 200 euros pour un panneau 20-30W leger.

Il faut ajouter une cassette filetee et la manette qui va avec, disons 30 euros, et le pneu a 20 euros.
En gros, 2000 euros.

Ouah, merci beaucoup : déjà un devis, si tôt ! Extra. À vrai dire, nous étions presque arrivés aux mêmes conclusions. Si vous le permettez, je vous soumets tout de même notre parcours, afin que vous le validiez ou non...

Le moteur dans le pédalier comme le Sunstar fut rapidement écarté, tout simplement parce qu'il paraît difficile de trouver les infos : site minimal (il n'y a pas même une photo satisfaisante du montage), critiques à peu près inexistantes sur le Web francophone... A priori, ses défauts sont par ailleurs les mêmes que ceux d'un moteur sur la chaîne.

Le moteur en prise sur la chaîne (Cyclone, Heinzmann...) est disponible pour un prix assez modéré (quoique les coûts de l'importation le ramènent peut-être non loin d'un moteur moyeu) et bénéficierait d'un bon rendement grâce à sa vitesse quasi constante, puisque la chaîne défile toujours à une vitesse assez homogène. Cependant, divers inconvénients se présentent (qui concernent surtout le Cyclone, sur lequel j'ai obtenu plus d'infos). Primo, le fameux rendement n'est peut-être guère meilleur que celui d'un moteur-moyeu brushless à PWD. Secondo, l'impossibilité de régénérer la batterie. Tertio, des à-coups ressentis dans les pédales et un bruit parfois gênant, surtout s'il résonne dans notre carlingue. Quarto, une faible modularité des kits (choix des batteries notamment), d'autant que le Cyclone ne fonctionne qu'en 24V (généralement 36 ou 48 pour les autres). Quinto, la rareté des distributeurs et la crainte de ne pouvoir joindre le SAV.

Reste alors le moteur-moyeu. Velectris semble s'imposer devant BionX, qui serait moins fiable (pannes, BMS douteux voire inexistant, problèmes de SAV) et moins modulable.
Inconvénients. Plus cher... Plus technologique, donc peut-être plus sujet à la panne. Plus volumineux (surtout le SuperPhantom), il risque de prendre beaucoup de place dans une roue de 20 pouces, imposant un rayonnage radial probablement risqué pour transmettre du couple. Il limite les pignons disponibles : apparemment 6 pour le Phantom (c'est un peu court) et 8 pour le SP ? — j'oubliais de préciser dans mon cahier des charges que je veux pouvoir rouler sans batterie, même dans du 15 %...
Avantages. Sans s'étendre sur tous les avantages inverses des inconvénients des autres moteurs (silencieux, régénératif, fabriqué en territoire francophone, etc.), remarquons que le kit Velectris est très modulable : système de commande, batterie, programmation électronique sont à la carte.

Questions. La première concerne la régénération, tant débattue. Je ne crois pas, dans un premier temps, avoir besoin d'une grande autonomie (et le coût de la recharge sur le réseau est dérisoire). Mais une batterie régulièrement rechargée, sans décharge trop profonde, dure plus longtemps (ça dépend des technologies ?) : le gain sur sa durée de vie justifie-t-il en partie le surcoût du contrôleur régénératif (200 €) ?
Restent d'autres questions surtout liées à la rapide évolution des produits Velectris, et à la foule d'infos parfois contradictoires disponibles sur leur site et leur forum. Les Phantom et SuperPhantom sont-ils tous deux disponibles en roue arrière, de 20 pouces, et avec 6 pignons pour le premier, 8 pour le second ? Leur contrôleur Ki (qui gère notamment la régé) souffrirait de pannes ; qu'en est-il ? Tant que la console Veo n'est pas aboutie, aucun écran d'affichage ne serait proposé ; est-il concevable de rouler sans savoir où en est la batterie ? Quelle est la compatibilité, voire la complémentarité entre le capteur de pédalage et la manette de gaz ? Enfin, le choix d'un capteur de fréquence pour définir la puissance du moteur est-il bien rationnel ?

Voila un joli lot de questions...

Le Cyclone et associes ont aussi comme defaut de stresser la transmission, donc cela va pour de faibles puissances et/ou faibles kilometrages. Sur Flyer, les sportifs confirmes sont habitues a devoir changer de plateau assez souvent.
Et le bruit... C'est faible, mais comme l'on part presque de rien a velo, on ne peut l'ignorer. Un peu comme une voiture telecommandee, en moins aigu peut-etre.

BionX, je ne peux cautionner ce produit par me mauvaises experiences et leut immobilisme technologique depuis 2 ans, tout comme leur faible autonomie sous forte charge.

Toutefois, pour la comparaison avec Velectris, il faut dire qu'ils ont pas mal de points communs: cassette filetee en 8 vitesses max (aussi sur phantom, a condition de ne pas avoir de frein a disque), couple transmis par la fente de la patte de cadre, cables delicats ou plutot sensibles a l'arrachement. De plus, le diametre du Superphantom et de BionX sont assez proche, le Phantom etant plus petit.
Ce dernier peur etre croise a 1 sur du 406, mais les contraintes sur les nippes et la jante en font un mauvais montage; du radial est bien meilleur pour les 3 moteurs, avec une bonne jante il n'y a pas de probleme. Teste depuis plus de 10'000km sans histoires.
Surtout avec des rayons DT Swiss de 91mm par 2mm de diametre.

Le capteur de couple et celui de frequence ont chacun la meme lacune: la mesure n'est pas complete.
En capteur de couple, il suffit de mettre un gros braquet et pousser fort pour saturer la jauge et faire partir l'assistance, et en capteur de frequence c'est l'inverse, il faut mouliner.
La seule bonne solution serait un SRM mais vu le prix...

La regeneration, en tant que moyen de gagner de l'argent, il faut oublier.
Il y a 2 buts principaux: augmenter l'autonomie a poids egal, et avoir un frein sans echauffement, gardant ainsi les freins a friction disponibles et efficaces en cas de besoin.
Un but de moindre importance est de maintenir la batterie dans la plage de charge offrant la duree de vie la plus longue, soit entre 30% et 80% de charge pour du LiPo.
Pour ce dernier point, le mieux est encore de choisir une plus grosse batterie, qui subira donc moins de cycles a usage egal, sera moins stressee par une puissance donnee et acceptera plus de puissance lors de la regeneration.
Pour augmenter la duree de vie, le solaire est aussi valable puisqu'il aide a eviter la decharge profonde et de longue duree.

Le controleur Ki n'est sorti qu'en preserie, les clients ont permis de remonter quelques situations problematiques et les garanties ont du fonctionner quelques fois. Une nouvelle mouture est en elaboration, et cela retarde la sortie de Veo, ce qui est genant puisqu'il faut avoir un mini voltmetre a bord afin de connaitre son autonomie. Ou investir dans un drain brain qui sert d'ordinateur de bord avec plein de parametres comme l'energie entree et sortie, le courant, la tension...
On est clairement au stade de fin de developpement, les produits fonctionnent bien mais la finition reste a faire.
Au moins, ca marche et plutot bien.

Pour les autres choix, la cassette filetee est une limitation a prendre en compte, car en 8 vitesses on trouve principalement du sunrace en 13-28 et 13-32 d'assez moyenne facture, et en 7 vitesses du shimano (MF-HG50) de niveau deore en 11-28 ou 11-34 megarange. Le 11-13-15-18-21-24-28 est bien etage, fiable et silencieux; c'est mon choix de predilection.
Il est toujours possible de garder une couronne 24 a l'avant au cas ou il faudrait rentrer sans moteur, et de rouler sur du 46-61 lorsque le moteur fonctionne par exemple.

Moi je verais bien la cassette 8 vitesses associées à un mountain drive pour les fameueses côtes à 15% sans batteries et même avec pour soulager le moteur

On relance la réflexion sur l'électrification de notre fauteuil à roulettes... en découvrant dans la signature d'Hysope qu'il revendait son kit Velectris ! Cela peut-il intéresser le Cuberdon ? Il y a quelques temps, j'écrivais :

Jéjon a écrit:

Nous habitons une région vallonnée, et l'assistance doit surtout servir à aplanir le terrain dans la pire situation : cycliste d'assez faible puissance lourdement chargé dans une forte côte. Kreuzotter calcule qu'Élisabeth peut fournir environ 130 watts en côte, et elle se frotte régulièrement à du 10 %. Si elle souhaite rouler dans ce raidillon à 15 km/h avec un vélomobile de 35 + 8 (moteur) + 15 (bagages divers) kilos, elle aura besoin de quelque 530 W, dont 400 au moins devraient provenir du moteur.

Or, nous revoyons à la baisse ces ambitions : 10 km/h, ce sera parfait ; nous n'avons donc plus besoin de 400, mais de 220 W. D'autant plus que...

Jéjon a écrit:

Nous tenons à rester dans les limites fixées par la loi : 25 km/h maximum avant que l'assistance ne s'interrompe.

Or, la loi limite également la puissance du moteur à 250 W... Voilà qui tombe bien !

Cavallo avait déjà répondu à notre précédent cahier des charges:

Cavallo pazzo a écrit:

La gamme de vitesse utile de 15 a 25km/h en roue de 50-406 donne une gamme de regime a la roue de 161 a 269 rpm avec une puissance de 400W en sortie a 160rpm, donc un couple de 24Nm. Il n'y a qu'un moteur qui sorte cela sans discuter, c'est le Superphantom. Un BionX est aux alentours de 10-13Nm, meme pas la peine d'y penser. Attention, dans une telle cote la consommation instantanee s'envole: 400W a la roue, c'est en gros 530W qui sortent de la batterie, donc une autonomie (en 36V 8Ah) de moins de 7Km... Pratique pour passer une bosse de 1 ou 2 km, mais gros consommateur. [...] Pour le regime, un montage en 36V serait peut-etre un peu faible avec une vitesse de 22-23km/h, du 48V offrirait pres de 30km/h de vitesse max, mais cela peut etre bride electroniquement au besoin.

Question : le kit d'Hysope (simple Phantom "rapide" monté en 20 pouces [comme le Cuberdon], 250 W, 36 V) pourrait-il correspondre à ce cahier des charges revu à la baisse ?

En fait, apres avoir roules ensemble dans ses montagnes, Hysope sur son Speed et moi en BionX 500W, puis dans les miennes alors que j'avais un handicap de 12kg sous la forme d'un panneau solaire, j'ai pu constater que son Phantom avait deu caracteristiques: ca pousse, et c'est peu dosable.
Pour la poussee, mon BionX 500W peine a rivaliser. Il faut arriver vers 18-20km/h pour que mon moteur commence a prendre le dessus, normal le Phantom approche de sa limite. Ensuite je m'envole jusqu'a 46-48km/h, pas tres legal...
Et pour le peu de dosabilite, cela vient du capteur de pedalage, peu lineaire et a fond des 70rpm, autant dire tout le temps.
Cela peut se gerer autrement, par gachette de gaz, par exemple. Puissance a la demande, parfaitement dosable.
Je ne suis pas certain qu'Hysope ait raison de le vendre, puisque je trouve ce kit tres puissant, mais d'un autre cote un Superphantom lui irait mieux, c'est un fait.
Pour le Cuberdon, pas de probleme a mon avis: vous n'etez pas tres lourd ni l'un ni l'autre, et mon attelage de 150kg et plus se laisse tracter par un kit moins coupleux sans trop se plaindre. Le Phantom permettra un gain de temps et un lissage d'effort interessant, avec comme principale limite une Vmax de 38km/h, en raison de la regeneration naturelle de ce moteur a partir de cette vitesse si mes souvenirs sont bons. Correct je pense, je me rappelle de la direction vive de l'alleweder, donc 40km/h devraient suffire pour ne pas se faire peur.
Pour l'autonomie, 50km est une valeur de depart realiste a mon avis, car la batterie fait 8Ah pour 37V donc 296Wh et avec 5Wh/km on consomme 250Wh pour 50km, juste de quoi laisser quelques volts au fond, histoire de ne pas trop perdre en duree de vie de la batterie.
Voila, a discuter avec le principal interesse...

Merci pour tous ces conseils ! Ça y est : le colis est en partance, et le Cuberdon en patine déjà d'aise !

Youpi, ça y est ! Le colis est arrivé aujourd'hui ! Le moteur dans sa roue, le contrôleur bardé de silicone, la gâchette de régénération... le tout noyé dans un liquide amniotique de polystyrène : superbe !

Bon, maintenant, il y a du boulot... J'ai mesuré les câbles, et je ne devrai peut-être même pas les rallonger. Par contre, je rajouterai un interrupteur entre moteur et contrôleur. Il faudra surtout ouvrir, scalper, éventrer le Cuberdon pour placer la batterie dans un recoin improbable qui n'empiète pas sur l'espace de rangement et, enfin, trafiquer la fourche monobras arrière : c'est là que le poste à souder va crépiter...

J'imagine le Jejon très concentré entrant dans son atelier et pendant un petit panneau 'Ne pas déranger' avant de s'enfermer et de bricoler
Elizabeth faisant les 100 pas devant la porte attendant la sortie de son ohm s'exclamant 'Aaaaaaaa y est, ça va rouler'

super plus d'admin

A2piR

LOL

A2piR

C'est vrai que je prends du retard sur le rythme d'enfer du forum, ces temps-ci... Mais attention : nous sommes trois Admin, hé !

A2piR

La première étape est franchie avec succès !

Je souhaite placer la batterie sous le plancher du coffre, juste au-dessus de la roue arrière, où se trouve un espace inutilisé non négligeable. Elle s'y trouverait à l'abri (des regards notamment) et n'empiéterait pas sur l'espace de rangement utile. Pour cela, il faut pratiquer une ouverture au fond du coffre... Mais avant, je souhaitais rendre celui-ci plus fonctionnel.

Le coffre est en effet d'une belle contenance mais souffre de trois gros inconvénients. D'abord, il bée vers l'avant, c'est-à-dire dans notre dos : pour y glisser quelque chose, je dois basculer le siège en avant, ce qui n'est pas très pratique. Ensuite, il ne ferme pas ; il n'y a pas de porte. Enfin et surtout, son plancher est incliné vers l'avant et il est dépourvu de tout seuil à l'entrée : tout objet qui s'y trouve roule donc et tombe dans l'habitacle au moindre coup de frein.

Tout ça est réglé depuis hier : j'ai découpé un couvercle trapézoïdal dans le toit du coffre, riveté deux charnières piano et deux fermetures de coffre, ainsi qu'une battée sur tout le pourtour et, nec plus ultra, placé une serrure de boîte aux lettres... Impeccable. Le coffre est enfin utilisable, et le Cuberdon me semble encore plus beau avec ces rivets supplémentaires !

À présent, je dispose d'un meilleur accès vers le plancher du coffre, dans lequel j'ouvrirai une trappe. Il s'agira ensuite d'aménager, au-dessous, un coffret destiné à recevoir la batterie et à la protéger des projections de la roue... Allez, j'y vais de ce pas ! Je m'amuse bien...


P.S.: 1. Des photos ? Oui, j'en ai pris. Vous les aurez peut-être dans trois mois.
2. A2piR, pendant mon absence, vous ouvrez l'oeil ?

Jéjon a écrit:

ainsi qu'une battée sur tout le pourtour

battée ? c'est un terme belge ? vu le contexte, je comprends qu'il doit s'agir d'une espèce de cache évitant de se couper les doigts (lame fine de métal repliée pour prendre en sandwich le rebord de la tôle découpée ?)...
... mais en français de france ça se dit comment ?

non non, terme de menuiserie en fraçais de france... partie du dormant sur la quelle viens battre l'ouvrant de la porte.

Précautions d'usage pour la batterie LiPo: comme l'électrolyte est un gel, comme les plaques flottent dedans, comme le conteneur est souple, une évidence s'impose: si l'on plie un coin, l'élément est mort.
Préparation nécessaire: de la mousse tout autour, ou des plaques de silicone et un coffret sur mesure, ou n'importe quoi tant que cela empêche de plier les coins de la batterie.
L'échauffement est quasi nul, donc pas besoin de trop insister sur la ventilation. La mousse sur les 6 faces ne va pas l'empêcher de vivre sa vie, ce n'est pas une batterie Ni-MH ou Plomb qui chauffe durant le cycle de charge/décharge.

En complément possible pour savoir où l'on en est: un cycle analyst.
http://www.ebikes.ca/drainbrain.shtml

Jéjon a écrit:

juste au-dessus de la roue arrière

Pour la tenue de route,

La tenue de route ? Ben justement, je vais ajouter du poids (batterie, et surtout moteur) sur l'arrière, qui a tendance à déraper et patiner ; c'est tout bon !

Quant aux soins à apporter à la batterie, elle est déjà bien protégée par de la mousse sur toutes les faces dans un sac en tissu type cordura et rembourré. Je vais en outre confectionner le coffret de tôle au plus juste... ou combler de mousse les vides en prévision d'une seconde batterie.

Pas de soucis JPL, d'abord le roue ne fait que 510mm de diamètre, et la batterie pèse 1.55 kg toute nue; le LiPo n'est pas le Plomb.
Le moteur de 5 kg placé 30 cm plus bas fera un bien meilleur office pour stabiliser le train arrière.

Le look de l'engin va changer de derrière, avec la jante DX32 et le Big Apple en 60mm cela fait moins vélo.

Vivement les photos

Message subliminal: des photos des photos des photos des photos des photos des photos des photos des photos

Le subliminal n'est pas toujours bien compris donc....
Maître Jéjon, si entre le tirage de cartouches de gros sels vous pouviez tirer le portrait à votre terrible engin Cuperdon, sachez que la communauté en serait ravie.

Voilà, au moins j'aurai essayé

Le problème est que dans ma brousse (toilettes sèches, régime sans selles, vous voyez, quoi...), les sels sont encore de l'époque argentique. A moins que ne passent Vindwa ou Poupa, il faudra attendre la fin du film, le développement et le scannage...