vélo électrique à stockage par super capacités

Voici 20 ans que j'avais entendu parler des condensateurs "super capacité". Il semblerait que les super condensateurs aient été appliqués à un vélo :

https://positivr.fr/u-feel-velo-electrique-sans-batterie/?utm_source=actus_lilo

L'article est une daube immonde qui met bien évidemment de gros doutes sur le sérieux de la chose : le vélo qui se recharge en pédalant, blablabla, on n'est plus très loin du mouvement perpétuel.

Originalité du système, il n'y a pas de transmission mécanique mais uniquement électrique comme la fitness car de Jean Thévenet / Daniel Couque ou le Podbike norvégien.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Supercondensateur

Néanmoins on aimerait en savoir plus sur les capacités énergétiques d'un tel système ; le super condensateur stocke moins d'énergie qu'une batterie mais je n'ai pas le temps de creuser la question plus loin.

Il y a déja eu une discussion au sujet de ce vélo.

L'article est vraiment fallacieux.

A moins d'une très grosse évolution au niveau des supercaps, elles n'ont pas une capacité de stocage d'électricité suffisante pour un VAE.

ici ? https://velorizontal.1fr1.net/t24497-velo-a-transmission-electrique

y aurait un gentil modo pour fusionner ?

Je m'excuse de demander pardon mais, dans ce présent sujet, il y a deux aspects.
Il y a la transmission électrique, qui justifierait effectivement une fusion, mais il y a aussi le stockage par condensateurs à super capacité.

Ce dernier point ne mérite t'il pas un sujet spécifique, d'autant qu'il risque de revenir sur le tapis régulièrement?

bonne remarque mais dans l'autre sujet on parlait du même modèle de vélo via un article différent, ce qui a initié des échanges sur les super capacités

peut-être serait-il pertinent de couper de l'autre sujet la partie concernant les super capacités, pour la greffer sur ce sujet-ci ?

Un petit comparatif entre supercondensateur et batterie Li-ion: http://www.supercondensateur.com/batterie-vs-supercondensateur

Energie massique batterie Li-ion / supercondensateur: 100-265 / 4-10 Wh/kg
Energie volumique batterie Li-ion / supercondensateur: 220 - 400 / 4 - 14 Wh/L

Vu la capacité énergétique bien inférieure du supercondensateur, il me semble évident qu'il ne servira qu'aux démarrages mais ne sera jamais à même de fournir une assistance sur une longue durée sous peine d'être très lourd et encombrant.

J'ai la mémoire qui flanche mais il me semble que la boloré d'il y a ..... longtemps était équipée de ces super-condensateurs pour les freinages/redémarages.

Conception optimale d'un vélo à architecture hybride série et à base de supercondensateurs

Soutenance de thèse  du 10/12/2020

https://www.youtube.com/watch?v=vYy-7_1Kb9E&feature=youtu.be

Très intéressant cette thèse. Dommage qu'il ne développe pas plus le problème de densité énergétique des super condensateurs qui est 20x moindre comparée à celle des batteries li-ion.

J'avoue que j'ai survolé la vidéo rapidement, mais il ne me semble pas qu'il dise que la meilleure utilisation de l'énergie d'une assistance hybride-série permet d'utiliser des super condensateurs de capacité 20x moindre que celle d'une assistance classique; ,afin de garder un poids identique. Autrement dit, à autonomie équivalente, le vélo hynride série équipé de super condensateurs va peser bien plus lourd qu'un VAE classique, d'autant plus que la génératrice ajoute aussi du poids.

Ai-je tout faux?

Samural a écrit:

Dommage qu'il ne développe pas plus le problème de densité énergétique des super condensateurs qui est 20x moindre comparée à celle des batteries li-ion.
.......

Je crois que ce n’était pas l’objet de son étude. Edgar part du postulat que, au delà des batteries polluantes ayant une durée de vie relativement courte, il existe aussi des super-condensateurs qui ont une faible densité énergétique mais dont la durabilité est excellente. Dès lors, il s’est posé la question des conditions de la pertinence d’une assistance Hybride Série dans le cas de l’utilisation d’un cycle en ville avec de nombreux arrêts / redémarrage + côtes occasionnelles…. Il explique que les super-cap permettent de lisser les pics de puissance sollicitée lors des phases de relance du vélo / franchissement de bosses mais n’ont aucun intérêt pour les longs trajets à vitesse élevée car mauvaise autonomie. La transmission 100% électrique du système ( comme sur le Podbike) permet le découplage effort / avancée ainsi que la possibilité d’emmagasiner des watts en pédalant dans les phases de descente, ralenti, feux rouges…. D’ailleurs, il n’évoque jamais la nécessité d’effectuer des recharges sur le secteur et il tendait au principe que la seule énergie utilisée soit celle du cycliste.  

Je ne maîtrise pas non plus tous les graphiques mais il arrive à la conclusion qu'une assistance Hybride-série apporte un gain de confort (moins de fatigue) mais pour être pertinente il est nécessaire que le système ait un rendement énergétique assez élevé > 60%-70%.

Edgar Tournon n’est pas un rigolo puisque, l’été dernier, il a effectué le SunTrip France avec son tricycle, étant notamment l’un des deux plus rapides dans l'ascension du col de l’Iseran. Il est clair que pour ce faire, il avait probablement ajouté un pack batterie !  

Il y a un autre intérêt qu’Edgar Tournon évoque furtivement en toute fin d’exposé c’est dans le cas où l’énergie primaire du système n’est pas seulement musculaire  mais provient de panneaux solaires ou de l’hydrogène. Deux sources qui ne se modulent pas aussi facilement qu' avec une pédale + carburateur à benzine. C’est pourquoi, sur un véhicule Hy, la pile à combustible est toujours associée à des super-cap, la première offrant l’autonomie longue tandis que les secondes disposent de la puissance instantanée.

Aucun doute qu’avec l’émergence des cycles utilitaires assistés qu'ici nous appelons tous presque tous de nos voeux, il y aura besoin de la souplesse des super-cap pour réguler la puissance et éviter les épidémies de tendinite du genou  

Le principe d'un vélo à assistance pour lisser les efforts = uniquement au démarrage et en montées, avec une faible capacité de stocage d'électricité dans le vélo et la recharge venant de la récupération au freinage, en faux plat descendant, en descentes... est celui utilisé par le système d'assistance totalement intégrée dans la roue arrière motrice de Zehus, système utilisé notamment sur le pliable Vellobike+ et le pliable eBirdy de Pacific Cycles *entre autre, il existe d'autres vélos proposés avec ce système qui a l'avantage de pouvoir être monté sur pratiquement n'importe quel vélo avec pratiquement aucun autre changement que celui de la roue arrière et un surpoids modéré). Zehus pr'tend avoir un système de gestion de la régénération très sophistiqué baptisé KERS.

Le Vellobike+ existe maintenant depuis suffisamment longtemps et a été produit en un nombre suffisant d'exemplaires pour avoir des retours utilisateurs.

Et ces retours sont assez négatifs : les utilisateurs se plaignent d'une assistance globalement insuffisante, avec le choix entre soit une assistance trop faible (lorsque vélo ne consomme en moyenne que ce qui est régénéré ou un peu plus pour ne pas trop vite épuiser la petite batterie), soit une autonomie trop faible (lorsque le vélo offre une assistance plus forte et puise fortement dans la petite batterie).

Un stockage dans une supercap plutôt que dans une batterie ne va pas fondamentalement changer cela, seul le poids du système d'assistance sera plus élevé du fait du poids plus élevé de la supercap par rapport à une batterie de même capacité.
Pour ce qui est de la durée de vie de la batterie du système Zehus (l'avantage des supercap par rapport aux batteries), pas encore de retours utilisateurs, les vélos sont trop récents.

Faire un vélo qui lisse les bosses c'est bien, mon Alleweder 3 solaire est équipé ainsi. Avec une régulation de vitesse et en basculant automatiquement en fonction du relief de moteur à régénérateur. On pédale tout le temps à son rythme et il faut regarder le wattmètre pour savoir si ça monte ou si ça descend.

Toutefois, pour réaliser cette fonction les capacités des super-condensateurs sont de mon point de vue encore très/trop faible.
Pour cette fonction, il est possible d'utiliser un petite une petite batterie lithium dotée de cellules robustes. La A123 que j'utilise fait 52V 6,9Ah soit environ 350 Wh et supporte sans problème les intensités en jeu. Avec jusqu'à 4C en recharge soit 1400 watts (25A) et 20C en décharge le système encaisse toutes les bosses jusqu'à environ 300m de dénivelé.
Edgar à limité son profil à 50m de dénivelé du fait de la faible capacité des condensateurs.
Sa version hybride série est d'une complexité effarante et ne pas avoir de transmission mécanique est une perte permanente de rendement.

Je trouve aussi le principe hybride aberrant dans un concept ou on se base sur la régénération car comme le dit très bien Snickers cela réduit le rendement qui même avec une transmission mécanique qui a le meilleur rendement possible n'est déjà pas suffisant dans un concept ou la régénération doit apporter la majorité de l'énergie du fait de la faible capacité de la batterie ou des supercaps.

On évoquait une étude réalisée par un jeune chercheur qui est manifestement compétent (soutenance de thèse) et n’est pas un doux utopiste puisqu’il utilise / explore le concept original d’assistance Hybride Série  au quotidien… La moindre des choses est d’y prêter attention. Tout le monde peut apporter des remarques / infos ou donner un avis comme Snickers ….

Mais quelle est l’intention de Fleur  qui nous pond (Hier à 13:04)  une longue digression sur le système d'assistance moyeu intégrée  Zehus , lequel n’utilise pas de  super-capacités ?  
Tout ça pour parvenir à un grossier amalgame entre une remarque juste, une vérité péremptoire et une subtile insinuation sur un truc qui n'a rien à voir avec le sujet :

Fleur a écrit:

   
Un stockage dans une supercap plutôt que dans une batterie ne va pas fondamentalement changer cela, seul le poids du système d'assistance sera plus élevé du fait du poids plus élevé de la supercap par rapport à une batterie de même capacité.
Pour ce qui est de la durée de vie de la batterie du système Zehus (l'avantage des supercap par rapport aux batteries)   , pas encore de retours utilisateurs, les vélos sont trop récents.  

Citation :

Moteur Moteur de roue arrière Zehus Bike 250W
Batterie Zehus Bike Lithium-Ion 160 Wh
Autonomie : 30 - 60 km

Et comme Fleur-je sais tout-  ne peut s’empêcher de dénigrer ce qui est innovant, elle rajoute une couche de désinformation dans le post suivant (Hier à 16:09) :

Fleur a écrit:

Je trouve aussi le principe hybride aberrant dans un concept ou on se base sur la régénération car comme le dit très bien Snickers cela réduit le rendement qui même avec une transmission mécanique qui a le meilleur rendement possible n'est déjà pas suffisant dans un concept ou la régénération doit apporter la majorité de l'énergie du fait de la faible capacité de la batterie ou des supercaps.

Non, le système présenté par Edgar Tournon n’est pas basé que sur la régénération mais plutôt en emmagasinant préventivement de l’énergie de pédalage avant d’aborder un redémarrage ou une bosse et ce afin de lisser les efforts…. C’est ça la singularité de ce concept qui n’est pas destiné aux vélos de course mais aux cycles utilitaires urbains, lesquels sont forcément un peu lourds et pas forcément agiles aux feux rouges ni pour franchir les bosses.....

Des résumés à l'écrit :

https://www.alumni-insa-lyon.org/news/edgar-tournon-habitue-des-defis-1198
https://www.insa-lyon.fr/fr/actualites/tour-france-velo-electrique-hybride

Pour lire sa thèse, il faudra attendre un petit peu que le manuscrit soit en ligne :
http://www.theses.fr/s200925

Je pense qu'il y a tout a fait un créneau pour l'utilisation des supercondensateurs, même avec leur densité énergétique actuelle :
- leur rendement de stockage énergétique est meilleur qu'une batterie lithium
- ils peuvent encaisser des grosses charges de courant
- leur fabrication ne comporte pas de métaux rares (hors supercondensateurs hybrides au lithium) pour ce qui est accessible actuellement (nanotubes de carbone il me semble chez maxwell)
- donc recyclage beaucoup moins problématique
- grosse durée de vie (plusieurs milliers de cycle)

Donc ils peuvent théoriquement faire un tampon d'une batterie lithium standard (en dimensionnant sur l'énergie récupérable dans une grande descente par exemple). L'avantage serait d'avoir un meilleur rendement en régénération et d'allonger la durée de vie de la batterie principale en lui évitant les courants de charge trop importants et intempestifs, bref pas révolutionnaire mais ça peux bien optimiser l'utilisation des batteries actuelles.

Bonjour,

Il s'agit d'une soutenance de thèse pas d'un développement commercial.
Le but d'une thèse c'est de la recherche pour explorer et formaliser un domaine du savoir. Pas de déterminer le produit qui fera fureur sur le marché.
Et en ce sens le thésard à très bien fais son boulot.
Il a poser la question: "Quelle sont les conditions pour qu'un VAE série avec super capa sans recharge pour être plus écolo qu'un VAE avec batteries soit moins fatiguant qu'un vélo sans assistances ?"
Et je trouve qu'il y a fort bien répondu.
Ce n'est peut-être pas la question que certains d'entre vous trouve la plus intéressante. Et je le comprend fort bien.
Ce n'est probablement pas non plus ce que recherche la plus part des acquéreurs de VAE qui veulent pas optimiser l'énergie de leurs jambes mais plutôt avoir un adonne d'énergie venu d'une central de production.
Mais c'est la question qu'il a décider de creuser pour étendre la connaissance scientifique. Et il a bien fait.
Les question plus opérationnellement intéressante sur le terrain ont déjà été explorées et ne méritent plus une thèse.

Il est évident qu'il y a un meilleur rendement avec une assistance parallèle pas besoin d'une thèse pour cela.
Ce qui méritait une thèse était de savoir s'il était possible de remplir des condition particulière pour qu'une assistance série ne soit pas complètement absurde.
Et grâce a lui on sait que oui, mais de très peu et dans un domaine d'utilisation très restreint.
Sans lui on pourrait aller jusqu'à penser que cela ne vaut jamais le coût quoi qu'il arrive et on aurais tort. (Au moins sur le plan théorique.)

Mais on s'en doutait et il ne dit pas le contraire l'avenir commercial d'une telle solution n'est pas évident et on peut dire complètement bouché tant qu'il y aura des batteries lithium pas cher et qu'il n'y aura pas de lois anti-pollution pour les interdire.
On se doute bien aussi que l'assistance série n'a pas d'avenir puisque justement une assistance parallèle aura toujours un meilleur rendement et qu'il suffirait de mettre une vitesse '0' ou un embrayage pour pouvoir pédaler à l'arrêt si on voulait.
Mais là encore ce n'était pas le sujet de sa thèse.

Un vélo électrique sans chaîne, ni batterie !

https://www.isabelleetlevelo.fr/2021/01/05/un-velo-sans-chaine-ni-batterie-il-pourrait-revolutionner-la-mobilite-active/

https://www.thesuntrip.com/participants/edgar-tournon/

TiBen a écrit:

Un vélo électrique sans chaîne, ni batterie !

On en parlait il y a quelques jours dans la même rubrique :
https://velorizontal.1fr1.net/t24532-velo-electrique-a-stockage-par-super-capacites

Un modo peut éventuellement fusionner les deux.

Il ne faut surtout pas opposer les différents types de transmissions  électrique / cardan / chaîne / courroie / Stringbike / hydraulique / pneumatique.... pas plus que les systèmes de stockage par batteries / super capacités / hydrogène.... On peut très bien composer ces différentes techniques dans la combinaison que l'on veut, par exemple chaîne + super Caps.... etc.

On retient aussi que la machine d'Edgar est un vélo à propulsion humaine à 100 % quand il n'a pas son toit solaire, mais peut également être à assistance solaire quand il monte les panneaux PV.

Ah bah tiens, c'est qui qui... qui n'as pas vu le sujet?

Je note ta remarque  
Je ne manquerai pas de la ressortir à la bonne occasion

La société U-Feel, rebaptisée Pi-Pop, propose maintenant des vélos à transmission mécanique mais toujours avec des supercondensateurs à la place des batteries.
Ceux-ci n'étant pas rechargeables sur le secteur, il va falloir pédaler beaucoup et longtemps pour les charger et espérer monter une longue côte avec l'assistance. L'autonomie annoncée est... illimitée, forcément tant qu'on pédale pour recharger!
Le prix de 1995 Eur de ce vélo est étonnament bas!


Au vu de la photo et sachant que la capacité volumique d'un supercondensateur est au mieux de 14 Wh/l, la capacité totale devrait être inférieure à 50 Wh  

Leur vélo sans chaîne sera bientôt disponible à la vente.


Leur site ne contient quasi aucune données techniques, ce qui pour une entreprise qui prétend mettre une technologie révolutionnaire sur le marché est assez étonnant.

Voir aussi: https://www.leparisien.fr/loiret-45/pipop-un-velo-electrique-sans-batterie-made-in-loiret

Edit: le responsable du développement produit chez Pi-Pop n'est autre qu'Edgar Tournon dont on évoquait la thèse un peu plus haut. C'est donc plutôt une bonne nouvelle.