Atelier vélo électrique

Dates : 13 octobre 2018
Format : 1 j
Publics: Tout public
Inscription à info[at]reso-nance.org ou mediation[at]zinclafriche.org
Formateurs : reso-nance numérique et Damien Charles et l'aide de l'entreprise OZO

Objectifs

Comprendre les différentes techniques de construction d'un vélo électrique , avantages et inconvénients.
Anatomie d'un vélo électrique
Construction un vélo électrique a partir d'une de ces techniques (à partir d'un kit / ou solution plus diy)
Assembler et construire une batterie (aperçu).

Diaporama

Différentes techniques de motorisation pour créer un vélo électrique :

Une roue avant avec essieu électrique (avantage : facile a retirer, inconvénient : moins idéal pour les montées)
Une roue arrière avec essieu électrique (avantage : assez facile a retirer, inconvénient : poid à l'arriere)
Un pédalier avec un moteur (avantage : poid central, inconvénient : complexe a réparer, et installation fixe)

Super DIY : solution mode solex (avec un galet qui frotte sur la roue) (a priori moins efficace mais rigolo)

Pour notre atelier on choisira la solution roue arriere qui presente le plus d'avantage a nos yeux :

Facile a retirer pour remettre une roue classique
Upgradable avec certains accessoires donc plus adapté au fablab
bref plus ambiance DIY

A savoir

Légalement l'assistance d'un vélo électrique doit stopper a 25km/h et le moteur <250w (au dessus de cela il faut homologuer et assurer le velo)
La structure du vélo doit être assez solide… pour survivre à l'alourdissement et la vitesse… (on peut rajouter des “torque arm” pour solidifier)
Freins a disque bienvenues
Autonomie variable en fonction de l'usager (poids, pedalage ) et des trajets !
Pneus bien gonflés = plus d'autonomie

Anatomie d'un vélo électrique avec roue arrière motorisée :

Moteur

On utilise des moteur brushless… qui ont un certaine puissance (entre 250w et 1500w) et un certain couple (entre 20Nm et 50Nm).

Pour les moteurs roue il y a 2 type :

direct : simple, inusable, mais plus lourd pour avoir du couple.
réducté : permet plus de couple, mais les engrenages s'usent au bout d'un moment (+-15000km), moins rapide…

Batterie

On utilise généralement du Lithium Li-on.

Pour construire sa batterie (<250€) :

environ 5x 10 piles 18650 de bonne qualité pour 36V - 17Ah soit (environ 125€ )… et des feuilles de nickel pour les relier
un BMS (battery management system) pour equilibrer les batterie entre elle (10€).
un boitier plastique ou autre conteneur (0-40€)
un chargeur avec un voltage un peu supérieurs au voltage de la batterie (42V 3A pour charger une batterie 36v) (30€)

Contrôle du moteur

Sensor : L'assistance consiste à envoyer du courant lorsque l'utilisateur pédale . (capteur de pedalage avec ILS ou capteur effet hall)
Display : Plusieurs puissance d'assistance sont disponible et consomme plus ou moins d'autonomie, sur un ecran avec des boutons.
Throttle : On peut aussi ajouter un accélérateur classique (mais le velo ne sera plus considérer comme un velo…)
Brake : (optionnel) on peut brancher aussi les frein pour couper le moteur plus vite, voir recharger la batterie en freinant..

Montage du kit : 1 à 2H environ

brancher les divers éléments pour un test non monté sur le velo (batterie, contrôleur, écran, capteur pédalier, accélérateur, roue motorisé) : 15 min
allumer la batterie et l’écran, si erreur vérifier branchements, la soue doit bouger avec avec accélérateur
monter pneu et chambre a air sur la roue et gonfler. : 5 minutes
installer la roue sur le vélo (et si besoin limer la peinture ! ) : 15 minutes
installer la batterie bouteille sur le cadre : 5 minutes
installer capteur pédalier , (faire en sorte que le capteur soit a moins de 5mm.. : 5 minutes
installer écran, accélérateur, au guidon : 10 minutes
accrochez les câbles avec serflex proprement : 10 minutes
reglages sur l'ecran, taille de roue, vitesse max, etc… : 5 minutes

suggestions :

raccourcir les câbles électrique
mettre le contrôleur dans une sacoche de selle
ajouter frein pour coupure moteur pour securité

Liens

https://electrifiant.com/fabriquer-velo-electrique/ bien détaillé et explique bien les différents avantages /inconvenients
https://www.power-e-bike.fr/blog/transformer-velo-personnel-velo-electrique/
https://paperclipoam.s3.amazonaws.com/uploads/file_upload/file/613/EBike.fr.pdf

https://www.youtube.com/channel/UCObmQQxM737tp8t4rHTFsQw
https://www.youtube.com/watch?v=9Hh_vdDk4Kg
https://www.youtube.com/watch?v=Ik6poNLzswM un ado qui fait son velo electrique qui va vite aux usa
https://www.youtube.com/watch?v=55xQxCVH3To construction d'une battery avec des 18650..
http://www.cycloboost.com/kit-moteur-velo-electrique/kit-velo-electrique-ville.html/ un fournisseur qui explique bien..

https://www.youtube.com/watch?v=ztaYQAZS78k des kits originaux..
https://www.youtube.com/watch?v=bbpixNujaNA velo pliant Bfold converti en electrique 500W roue avant..

projet Hope and bike : https://fablab.ledome.info/#!/projects/hope-bike

Reglage controleur LCD

https://cyclurba.fr/forum/637910/dn-brider-vn-lo-n-lectrique-afficheur-lcd-kunteng-kt-lcd2-lcd3-lcd5-lcd-6-lcd7-lcd8.html?discussionID=25668

Reglage type

Paramètres P1 à P5 (Niveau 2)
P1 = 87 - paramètres moteur, ratio de réduction / nombre d'aimants du rotor
P2 = 1 - Wheel pulse signal setting - nombre de pulsation pour chaque tout de roue
P3 = 1 - Power assist control mode setting - controle du mode d'assistance.
Sur 1 on imite un contrôle de couple (les vitesses 1 à 5 définissent des niveaux de puissance (imitation torque level),
Sur 0 les vitesses définissent des niveaux de vitesse)
P4 = 0 - Starting mode - mode de démarrage
P5 = 5 - Power monitoring settings - gestion de la batterie. P5 = 0 effectue une gestion de la batterie sur les volts en temps réel
Paramètres C1 à C14 (Niveau 3)
C1 = 6 - Power assist sensor ( 6= standard)
C2 = 0 - Motor phases (0 = standard)
C3 = 0 - Power assist gear initialization - vitesse sélectionnée à la mise sous tension
C4 = 0 - Handle bar function setting - en relation avec C4, permet de savoir comment démarre le vélo (en déterminant la VMax en fonction de l'assistance)
C5 = 10 - Controler Adjustment maximum settings,
le paramètre le plus important qui détermine le % de puissance… à 9 on a 90% et à 10 on a 100%. 3 correspond à 50%. De 0 à 2, cela détermine la rampe avant la puissance maximale (permet de démarrer doucement en une ou deux étapes puis d'avoir tout le jus ensuite).
C6 = 3 - Backlight Brightness - ajustement de la luminosité de la console
C7 = 0 - Cruise function settings - Mode Cruise Control “Mobylette”, 0 = non, 1 = Oui, à partir de 7km/h
C8 = 0 - Motor Temperature - affichage de la température moteur (si le moteur dispose d'un capteur de température)
C9 = 0 - Password setting - mot de passe au démarrage
C10 = n - Factory Settings - remise à zéro avec les paramètres d'usine
C11 = 0 - Meter attributes - permet de définir le protocole de communication avec le contrôleur ou de faire une copie des paramètres
C12 = 6 - Minimum Voltage adjustement settings - permet de définir la tension minimale de la batterie, ne pas abuser pour ne pas “tuer” prématurément la batterie
C13 = 0 - ABS - permet de définir le niveau de freinage électrique… Ne fonctionne pas avec ce moteur
C14 = 2 - Power assist tuning - Niveau d'assistance moteur
1 = Faible, 2 = Normal, 3 = Plus fort (on augmente ou diminue le couple)
Paramètres L (KT LCD récents)
Appuyer plus longtemps sur la flèche du haut et du bas pour accéder à L1, que pour accéder à P1 ou C1.
Le paramètre L1 est utilisé par le controleur automatique de sous-voltage. Par défaut L1=0.
- Si L1=0, le controleur peut sélectionner automatiquement la valeur du sous-voltage en fonction de la tension de la batterie.
- Si L1=1, le sous-voltage du controleur est forcé à 20V.
- Si L1=2 (recommandé), le sous-voltage du controleur est forcé à 30V.
- Si L1=3 (déconseillé), le sous-voltage du controleur est forcé à 40V.
Résumé - paramètre de sous-voltage L1 :
- L1=0 → Auto (defaut)
- L1=1 → 20V
- L1=2 → 30V *
- L1=3 → 40V
NB : les paramètres L2 et L3 ne sont pas pertinents pour les vélos 25 Km/h, seulement pour les Speed Bikes 45 Km/h.
Si P1 > 255, L2 est activé en combinaison avec P1
- L2=0 → P1 est mis sur la valeur calculée (defaut)
- L2=1 → P1 est mis sur la valeur calculée divisée par 2
L3 sert pour les contrôleurs à double mode (Dual Mode)
- L3=0 → le controleur utilise le mode sans Holzer si le capteur Holzer est en erreur
- L3=1 → le controleur Dual Mode sélectionne le mode selon l'optimisation systeme (defaut)