Fabriquer un vélo électrique économique

[olivebb]

==> Pollux
pour ce qui est du moteur dans le boitier de pedalier, renault a developpe ca avec son zapping'élec.
Y a un type qu'en vends un ici.
http://voyageforum.com/v.f?post=784414; ... lectrique;

sinon je suis tombe la dessus par hasard, c'est assez innovant. C'est un moteur dans le moyen de la roue de velo, jusque la rien d'extraordinaire, sauf que c'est un moteur thermique. 1,2l/100km
http://www.revopower.com/the_wheel-gallery.html

Le velo s'appel le revopower

[PP]

Bonjour, bonjour,

Mon vélo électrique fonctionne.

Je suis parti d'une trotinette électrique (Maxi toys : 50 €) que j'ai adapté sur mon vélo.

J'ai gardé :
- Batterie (2x12v Pb 4.5 Ah)
- L'alim pour charger les batteries (24V 400mA)
- Moteur (100W 24v 2700 tr/min)
- régulateur (simple : Mosfet, commandé par un PWM généré par quelques ampli op, diode de roue libre, pas de protection particulière)
- poignée d'accélération
- le boitier pour les batteries

J'ai ajouté :
- Poulie et courroie de machine à laver (détaillant : 40€ mais ca doit pouvoir être récupéré dans une casse ... si on a le courage/le temps de fouiller)
- Pas mal d'alu (20€ chez casto) et de cerflex (5€ casto) pour fixer le moteur, la poulie et les batteries

Je dirais que je suis aidé à 50%.
J'ai déjà roulé environ 100Km (à raison de 20/jour pour aller au boulot) et c'est très agréable, notamment quand le vent est de face.
J'ai fait le rapport de réduction pour avoir le maximum de rendement en vitesse de croisière (20-25 Km/h), mais il est possible de démarrer seulement au moteur et de rouler à 12-15 Km/h sur le plat moteur seul. Autonomie : a priori guère plus de 10-12 Km (autonomie annoncée trotinnette) mais je ne suis jamais tombé en rade. En faisant mes 20 bornes sans recharger, je n'ai pas ressenti que le moteur me lachait complétement.

Points forts :
- système assez "léger" (5 à 8Kg en plus tout de même), cela reste un vélo, ce qui était le but
- Modification assez discrète et esthétique (dixit une collègue )
- Possibité d'enlever la courroie en cas de problème.
- Simple, pas de modification irréversible sur le vélo (A part peut être la peinture par ci par là )

Points faibles :
- Interdit sur route (pas de limitation à 25Km/h ni de détection de pédalage, et je ne pense pas les ajouter)
- La courroie patine sous la pluie
- Une structure mécanique pas forcément idéale qui a nécessité pas mal de renforts et d'ajustements (ce n'est pas mon ... rayon ) .

A venir (pas forcement dans cette ordre )
- Ecran pour indiquer le courant débité et la tension batterie
- Fusible
- Bouger la diode de roue libre des bornes du moteur aux drain - source du MOS (je pense gagner en roue libre : 0.8V max aux bornes du moteur lorsqu'il n'est pas alimenté ca me fait mal... )
- Un "garde boue" pour protéger au maximum la courroie des projections d'eau
- Un montage boost pour recharger la batterie en utilisant le frein moteur
- Feu stop
- Final "touch" : alimenter les loupiotes du vélo avec déclenchement à la tombée de la nuit.

Bientôt des photos...

[olivebb]

Ouaou !!
felicitations, c'est tres propre ton montage... Ca a l'air bien cool...

Moi je galere toujours pour fabriquer la piece qui va entrainer le gallet. J'ai laisse un peu standby car je suis en stage a strasbourg...

[pollux]

bravo!!! beau travail, simple et efficace!

la couroie c'est vachement bien pensé! en plus la poulie est vachement belle. tu l'as trouvée où??
un truc m'étonne: la couroie ne déraille pas? elle n'est pourtant pas guidée dans la poulie....

[gegyx]

PP - Belle réussite pour ce vélo.
Fais attention de ne pas te blesser avec les colliers rilsan mal coupés, et à ne pas blesser d’autres gens avec les ferrailles mal ébarbées qui dépassent de l’arrière.
Dommage que tu n'ais pu trouver de courroie plus longue, car cela aurait été préférable de mettre le moteur, au dessus et retourné, pour être dans le prolongement de la selle et non déporté vers l'extérieur. Je suppose que le moteur peut fonctionner de la même façon en rotation inverse.

Pollux - Poulie et courroie d’entraînement de machine à laver le linge.
La courroie semble plate, mais elle rainurée plusieurs fois sur la longueur intérieure et ces rainures viennent s’emboîter dans la forme complémentaire de la poulie.
Cela augmente l’adhérence et évite le ripage.

[PP]

La position du moteur n'a pas été déterminée par la longueur de la courroie trouvée . Sa position correspond assez bien au projet de départ.

Il est vrai que dans le prolongement de la selle, fixé à un porte bagage les efforts sur le support du moteur auraient été mieux répartis. Mais ... je ne trouvais pas ca très esthétique et je n'ai pas grand marge au niveau du cadre. ce qui fait que j'aurai du mettre le moteur assez loin en arrière également. J'avais un peu peur aussi que sur une plus longue distance, la courroie vibre ou se barre. Enfin l'objectif final est de faire un vélo solaire et je pense installer les panneaux repliable au niveau d'un porte bagage...

L'alignement est très pifométrique...

La courroie est effectivement striée, mais la grande poulie ne l'est pas, ce qui fait qu'elle est assez libre de faire ce qu'elle veut. Le guidage se fait au niveau de la poulie motrice, qui elle est ... crantée . Je suis passé de crantée à striée avec de pâte de réparation (biphase). Par la même occasion j'ai fait des flasques. Je ne m'en sors pas trop mal au niveau guidage, même si avec le galet tendeur ca s'est un peu dégradé... Je réfléchi à une correction à ce niveau.

La prochaine étape (ce we) est de déplacer la diode de roue libre des bornes du moteur aux bornes du MOS. Je pense y gagner en roue libre justement quand le moteur n'est pas alimenté. Je ne suis pas sur par contre que le MOS va supporter - 0.8V sur ces bornes... A partir d'une certaine vitesse je dois également pouvoir recharger la batterie. Me trompé - je ?

Ensuite les essais pour installer un moniteur de courant - tension de la batterie.
Ensuite une protection en courant réarmable.
Faudrait que je pense à mettre un carénage pour ne pas trop prendre de pluie sur la courroie...
Enfin j'ai du taf encore quoi...

[nlc]

Mieux vaut que tu laisses la diode de roue libre sur le moteur, ca ne sert à rien de la ramener dans le controleur.
Elle ne joue aucun role lorsque le moteur n'est pas alimenté.

Elle sert quand le controleur applique un signal PWM sur le mosfet de sortie :
- Pendant le temps ON du Mos, le courant circule à travers le moteur, la diode est bloquée
- Pendant le temps OFF du Mos, le courant du moteur veut continuer à circuler, et va circuler à travers la diode de roue libre (diode passante).

C'est ce qui fait que bien que la tension aux bornes du moteur soit haché, le courant dans le bobinage lui reste continu (avec une petite ondulation).

Le fait d'avoir la diode de roue libre aux bornes du moteur fait que pendant le temps OFF du transistor, le courant a beaucoup moins de trajet à faire, donc ca provoque moins de perte dans les fils.


EDIT : si tu roules plus vite que la vitesse à vide du moteur, tu rechargeras effectivement la batterie. Mais il faut pour cela vérifier que le mosfet de sortie ait une diode antiparallele en interne. Dans le doute, tu peux toujours en monter une, en // sur le mosfet, l'anode a la masse et la cathode sur le drain du mosfet.

[PP]

Oui après réflexion, j'ai également fait ce raisonement, la diode sur le moteur permet d'éviter les phénomène de surtension inductive, il ne vaut mieux pas y toucher
Par contre si j'en mets une aux bornes du mos je serais freiné en descente à partir d'une certaine vitesse... Ne vaut il pas mieux que je garde mon énergie cinétique pour grimper la côte qui vient ensuite ? (sur le trajet du boulot c'est le cas !), le rendement devrait etre meilleur qu'une charge/décharge de batterie.
En revanche connecter cette diode au moment du freinage (interrupteur au niveau du frein) me semble une bonne idée !
Ensuite ajouter un montage boost pour profiter également des Umot < Ubat

[nlc]

En général la diode de roue libre se trouve sur le controleur, mais le fait qu'elle soit sur le moteur permet d'avoir un peu moins de pertes.

Si tu rajoutes la diode antiparallele sur le mosfet, tu seras effectivement freiné a partir d'une certaine vitesse, puisque tu vas recharger la batterie.
Mais bon a mon avis il y a déjà une diode dans le mosfet... Tu aurais sa référence à tout hasard pour vérifier ?

Car si le mosfet n'a pas de diode interne, ca signifie que si la tension aux bornes du moteur depasse la tension batterie, le drain du mosfet va voir une tension negative a ses bornes. Et gare à ne pas depasser la limite donnée dans la datasheet sinon adieu le mosfet.

Mais y a 99% de chance que la diode soit là. Donc la vitesse à partir de laquelle tu seras freiné correspond à la vitesse à vide a laquelle la roue tourne. Fait la mesure et tu le sauras de suite...

Et cette vitesse sera bien entendu différente si la batterie est pleine ou vide...

Et pour régénérer quelque soit la vitesse on peut eviter le montage boost complet en utilisant l'inductance du moteur pour faire l'elevation de tension.
Il suffit pour cela d'un 2eme mosfet, pris sur les fil du moteur, et d'envoyer un signal PWM dessus :
- Pendant le temps ON, le bobinage moteur est court-circuité et un courant se met à circuler dans le bobinage.
- Pendant le temps OFF, le courant du bobinage veut continuer à circuler et la tension grimpe jusqu'a ce que le courant passe quelque part... En l'occurence il passe par les diodes antiparalleles des 2 mosfet et retourne vers la batterie.

La PWM de 0 à 100% te permet de passer d'un freinage minimal au freinage maximal. Mais la régénération maximale se situe quelque part entre les 2, le point variant en fonction de la vitesse.

[PP]

Hmmm... intéressant le montage boost sur la bobine moteur Je pense l'utiliser ca me plait bien. Je vais tout de même réguler pour ne pas dépasser les 30V sur la batterie sauf si vous me dites qu'il n'y a pas de risque pour celle ci ! Du coup la PWM ne sera pas gérée en fonction du freinage désiré. Au passage le courant ne passera que par la diode du FET accélérateur je pense...

Je n'ai pas le datasheet du MOSFET mais je sais qu'il fait parti d'une famille (dont je n'ai plus le nom en tête) qui comprend une diode anti parallèle, comme souvent...

Par contre qqc me chagrine : si je freine alors que l'accélérateur n'est pas à zero, je court circuite la batterie !!! Il faut que je n'autorise le freinage que lorsque la commande de l'accélérateur est à zero !!! Ca je n'avais pas prevu !!! Il faut que j'y réfléchisse...