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VAE - Velo à Assistance Electrique, "OuiOui" le vélo magique

Fiche technique résumée:
Vélo Decathlon, kit Velectris, système PEDELEC, Batterie NiMH 44 volts, 10 AmpèresHeure

Aujourd'hui, j'en ai monté deux, "OuiOui 1" et "OuiOui 2", tous ceux qui les essaient disent tout surpris encore..."Oh c'est magique!".   Voici "OuiOui 2" destiné à mon épouse:

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La touche personnelle visible est le bouton de règlage qui permet d'ajuster le niveau global d'assistance, en fonction du passager,de son poids,de sa témérité, du terrain .....
Quoi de plus naturel que de mettre le potentiometre dans une sonnette "OuiOui", d'où le nom des vélos. OuiOui et son bouton magique!

Image


 

 

1-Mode d'emploi

Vous branchez la batterie, vous positionnez le bouton puissance au milieu, et vous partez comme avec un vélo normal... Oh il est lourd, c'est ce qui surprend . Il a pris 4,5 kg de moteur, et 6 kg d'accus . Mais dès que le moteur s'active, on oublie aussitot l'embonpoint .. Première remarque, en ville s'il faut s'arrêter tous les 10 m au feu rouge, ce vélo n'est pas idéal. C'est un vélo fait pour rouler.
Immédiatement suit la question de l'autonomie. Réponse non évidente, car elle dépend beaucoup de l'usage demandé, du relief. Disons de 20 à 50km...Ces accus font 400 watt*heure, ce qui représente une énergie considérable par rapport à l'énergie propre du cycliste.
L'intéret du bouton magique est aussi que si on sent qu'il fatigue, on diminue la charge, et soit on ralentit, soit on pédale plus fort ...
En hiver, excellente tenue sur la neige, sans doute à cause de la traction avant et du poids de la roue avant.

 

2-Un peu de technique

OuiOui-1 J'ai acheté un vélo neuf Décathlon "bTwin" cadre homme,roue de 700 , fourche acier non suspendue, c'est important . Après viste des nombreux sites et forums, j'ai choisi le Kit "Velectris" roue avant de 700, avec système "PEDELEC" homologué voie publique. Roue avant, car la roue arrière est plus chère, complique la maintenance, et finalement le choix s'est avéré très pertinent, la stabilité globale est remarquable. Le vélo est cependant moyen car le cadre manque de rigidité. OuiOui-2 sera mieux à ce niveau.
OuiOui-2 est aussi un Décathlon, cadre femme, roue de 700,"bTwin River Side", cadre alu bien rigide,fourche acier non suspendue.
Le site Velectris www.velectris.com et les forums expliquent beaucoup de chose, je ne vais décrire ici que les points jugés notables ou remarques personnelles.
Montage : la notice est bonne, le montage facile pour un mainteneur ordinaire de vélo, il faut les outils pour démonter les manivelles du pédalier, le plus fastidieux est d'attacher correctement tous les cables.
Pourquoi une fourche acier ? pour éviter le risque de casse d'une fourche alu au niveau du serrage de l'axe moteur. Il y a à ce niveau et à l'usage des contraintes assez importantes (saut de trottoirs, vibrations moteur ..)

 

3-Batteries

La 2ième originalité de ces vélos est que j'utilise des batteries NiMH recyclées après usage dans du matériel médical. J'ai des éléments 14,4volts 4Ampèreheure ou bien 24,4V 2Ah, et au choix je peux faire 43,2v 12Ah ou bien 48,8v 6 ou 8 Ah . Le controleur du moteur veut au moins 30 volts. L'assemblage est un peu délicat, il faut que les éléments ne puissent pas se toucher pour éviter les court-circuits s'ils chauffent, cela sent le vécu :o) , et qu'ils soient un peu réfroidis . Une photo explique plus vite:

Remarquez ici 9 éléménts , soit 3 série de 3 en parallèles, 43,4v 12Ah . Un coté de 6 est donc plus lourd que celui de 3, (6,5 kg en tout) ce qui ne gène pas trop : Ces 2 sacoches sont alors posées en bandoulière sur le porte bagage. Les éléments sont séparés par des cales de bois. L'ensemble est solidarisé par des baguettes bois d'angle, collées aux cales.

Ensuite,il y a le problème de la charge des batteries: j'ai fait un chargeur.. mais la question est de savoir combien donner, et s'arreter si ca chauffe quand les batteries sont pleines. L'astuce de la minuterie branchée "à l'envers" est intéressante, vous programmez une durée... et la charge se coupe à l'arrivée.. définitivement (l'horloge n'est alors plus alimentée non plus ) .
Ceci demande de savoir mesurer l'état de charge résiduelle de la batterie . J'ai mis 4 ampoules de voiture en série pour charger à 3 ampères, et en regardant assez finement la tension, on peut voir si elle est beaucoup ou peu déchargée. Ensuite je charge à bas débit (2 ampères) pendant 1, 2, 3 ou 4 heures.
Voici le chargeur, en charge à 2 ampères (vu-metre de droite) - L'autre sert à la charge de la batterie "éclairage" en 6 volts. Les lampes derrière le boitier sont des résistances ballast qui protègent des court-circuits et évacuent l'excès de chaleur ..

J'ai raté un jour une mesure, et avec mon premier montage des accus collés l'un contre l'autre, voici le résultat à éviter absolument! Ce qui m'a permis d'explorer l'explosion des accus NiMH, ca va, pas trop trop violent. Mais ca ne sent pas bon du tout :o) !!!

 

4-Connecteurs de batterie

La connectique est un problème sérieux, si on veut allier simplicité, robustesse, fiabilité, résistance à l'eau, aux vibrations ... J'ai pris comme matière première les prises normalisée de cordon secteur , en enlevant une broche pour les rendre incompatibles absolument en 220v . Très facile à fabriquer avec un coup de meule pour la partie femelle, et je colmate avec de la pate durcissante pour la partie male.
Le brochage choisi est "ex fil de terre" => masse, et "ex Phase" => +48V de la batterie.
Les broches de la partie male sont bien sûr encastrées pour eviter les courts-circuits , 48 volt , 20 ou 30 Ampères ca commence à fondre du cable.. J'ai mis aussi un disjoncteur 10 ampères qui protège des accidents ( En continu il coupe plutot à 15 qu'à 10 amperes d'ailleurs ) .
L'expérience et l'usage au quotidien a montré que ces connecteurs sont très bien, on branche ou débranche en une fraction de seconde. Ils tiennent aux vibrations , au pire on pourrait le verrouiller avec un ressort + accroche.


 

5-Electronique

Voici l'aspect du controleur installé: Le petit ressort est là pour annuler les vibrations au niveau du connecteur de commande PEDELEC, vibrations qui provoquent faux contact et "sautage" du moteur.

Ici je m'adresse aux pros de l'électroniqe des moteurs synchrones, triphasés, multipolaires ... J'ai trouvé au Lycée Couffignal à Strasbourg un schéma qui ressemble beaucoup à celui du controleur reçu, mais qui malheureusement n'est pas le même; A étudier calmement Controleur_Velectris_1.pdf
. Mes controleurs Vélectris reçus sont équipés d'un circuit STC 12C5202AD ; datasheet en chinois...pas trouvé en anglais, dommage car il doit y avoir un interface pour lire et modifier les parametres...Voici la bête :

En tous cas j'en ai compris assez pour pouvoir brancher mon potentiometre de règlage entre la commande PEDELEC à effet Hall et ce controleur.
Voici les schémas électiques, origine et après modification:




 

6-Difficultés et enchantements

Certains éléments pourtant empêcheraient de commercialiser l'engin ...
D'abord,l'assistance dépasse quelque peu les 25 km/h, sachant que, cycliste régulier, à 25km/h je n'ai pas trop besoin d'assistance.. sur terrain plat en tous cas. Autrement dit, il faut être prudent et réveillé, les casque peut être utile.

Ensuite, il y a la question de la charge batterie, vue ci-dessus. .

A part ces "détails" , ce vélo reste un vélo magique, de sentir la force vous entrainer, dans un silence quasi parfait : à peine un petit sifflement et une légère vibration dans le guidon.   Ca vous décoiffe un peu !

Pour donner une idée, sur un trajet (assez plat) de 45 minutes avec un vélo ordinaire, on gagne largement 10 minutes avec ce vélo, et en étant encore frais à l'arrivée

ouioui-1 en action: