Conversion plomb ---> lithium "pour les nuls"

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triphase
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Re: Conversion plomb ---> lithium "pour les nuls"

Message par triphase » lun. 26 05 , 2014 11:08

Les relais n'aiment pas non plus les étincelles. J'ai déjà "soudé" des contacts de relais "automobile, 40A" avec ce genre de problème. Il est plus que souhaitable de disposer d'un système de précharge, ou à défaut, d'un interrupteur électronique (à mosfet)....
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filomat
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Re: Conversion plomb ---> lithium "pour les nuls"

Message par filomat » lun. 26 05 , 2014 14:26

Arnaud M a écrit :Normalement l'étincelle est la même avec un relais qu'avec un interrupteur. Juste que ton interrupteur prévu pour 5W n'a pas résisté au courant demandé.
Il est exact que mon interrupteur de lampe de chevet 220 volts secteur n'a pas résisté à l'appel de courant du contrôleur au moment du branchement, et que quand l'interrupteur a "grillé" il a aussi fait griller le contrôleur.

D'origine les anciens greencitybike étaient équipés avec un coffre de batterie qui comporte un interrupteur (comme ce coffre est sous la selle cela n'a rien de pratique pour le manœuvrer en roulant) : cet interrupteur est prévu pour le courant continu (contacteur à clé sur le modèle plomb) mais malgré tout ces contacteurs à clé donnent rapidement des signes de fatigue et doivent souvent être remplacés si j'en juge à la lecture des forums et aux offres des fournisseurs de pièces détachées.

Maintenant tous les contrôleurs ont une connexion supplémentaire dite "on-off" pour un interrupteur : On installe la batterie avec l'interrupteur en position "off" et ensuite on le met en position "on" à chaque fois qu'on veut utiliser l'assistance, et comme l'interrupteur fonctionne avec un faible courant il peut être déporté au guidon même quand la batterie est sur le porte-bagages arrière.

Cet interrupteur "on off" fonctionne probablement de la même manière que les contacts de poignées de frein qui coupent l'assistance quand on freine.

Ce n'était pas le cas pour les premiers modèles de vélos à assistance électrique "bas de gamme" pour lesquels le contacteur à clé se trouvait toujours à proximité de la batterie mais jamais au guidon.

Sur mon vélo zapping renault qui est ancien mais "haut de gamme" il y avait bien déjà un contacteur au guidon avec même deux positions correspondant à deux modes de puissance différents (eco ou puissant), comme sur les vélos électriques "modernes" qui sortent depuis un ou deux ans.

Comme le dit Arnaud il s'agit sans doute d'une question de dimension des contacts de l'interrupteur, d'ailleurs ebikediscount propose deux interrupteurs à bouton : l'un qui se monte sur la commande d'un relais et l'autre (gros bouton) qui peut s'affranchir du relais ... Par précaution j'ai choisi le "gros bouton" pour commander le relais... Bien que ebikediscount dise sur son site que le "gros bouton" ne convient pas avec un relais, mais par prudence je me suis dit que "deux précautions valent mieux qu'une".

La prudence commande aussi de toujours prévoir un fusible en sortie de batterie lorsque l'on commence à bricoler le circuit : Les premiers accessoires à prévoir sur la batterie sont le fusible et l'interrupteur (voire un relais électromécanique ou électronique) ainsi que les connecteurs qui leur sont adaptés et du (gros) câble souple comme le recommande moulino. Ces éléments peuvent être récupérés de ceux qui se trouvent sur la batterie plomb d'origine (dans le cas où on renonce définitivement à la batterie plomb).

Moyennant quoi on peut réussir à utiliser avec une batterie lithium un ancien vélo, même "bas de gamme" prévu pour batteries plomb, et comme ces vélos ont un cadre et un moteur robustes puisque prévus pour supporter le poids des batteries plomb on obtient finalement (pourvu de mettre une batterie lithium de capacité plus réduite que celle de la batterie plomb d'origine de manière à en limiter le prix) un vélo encore utilisable, beaucoup moins lourd, mais conservant tout de même une assistance "de dépannage" pour de petits parcours ou éviter la fatigue sur certaines portions de l'itinéraire.

La batterie li-ion 36 volts 4 ah de 1.2 kg prévue pour les tondeuses macallister à 150 euros avec son chargeur donne une occasion de faire ce genre de conversion puisque c'est à peine plus cher que ne le serait le remplacement des batteries plomb (qu'on ne trouve plus aux mêmes dimensions)... Reste à voir si la batterie pourra résister à l'épreuve du temps (macallister recommande de la recharger avant qu'elle ne soit complètement déchargée, dès que la puissance du moteur commence à diminuer).
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Re: Conversion plomb ---> lithium "pour les nuls"

Message par filomat » mer. 04 06 , 2014 7:49

console.JPG
arriere.JPG
J'ai fabriqué une petite "console" installée au guidon : L'avantage du relais est de permettre d'utiliser du fil fin (fil de téléphone) entre l'arrière du vélo (près du moteur et de la batterie) et le guidon.

Pour le moment je n'ai mis que deux fils pour l'interrupteur qui commande le relais, mais idéalement il en faudrait quatre : Les deux de l'interrupteur et aussi deux qui proviendraient des bornes du porte-fusible en sortie + de la batterie : On pourrait ainsi avec un voltmètre surveiller la tension de batterie pendant la marche et l'intensité du courant sur les millivolts de différence aux bornes du fusible dont la résistance est parait-il de l'ordre du dixième d'ohm
Exemple : 0,05 ohm sous 10 Ampères > P = R x I² = 0,5 W
Chute de tension U = R x I > 0,05 x 10 = 0,5 V (un maximum)

Cette chute de tension est de quelques dizaines à quelques centaines de mV pour un fusique de calibre faible - 500 mV pour un fusible de calibre 100 mA par exemple, et de l'ordre de quelques dizaines à quelques centaines de mV pour un fusible de calibre élevé - 150 mV pour un fusible de calibre 10A, par exemple.
http://www.sonelec-musique.com/electron ... sible.html
En mettant un cinquième fil amenant le 5V du contrôleur (ou en fabriquant ce 5 volts sur la console du guidon avec un pont de résistances de valeurs élevées en partant du 36 volts) on pourrait ajouter une puce (un PIC) et un afficheur pour calculer l'énergie débitée par la batterie (le fameux "wattmètre).

Je me suis aperçu qu'il était impossible en général de brancher la batterie en roulant au moyen de mon interrupteur de console alors que si on arrête le vélo le branchement réussit dans 100% des cas. Il ne s'agit pas d'un défaut dans mes branchements car cela se produisait aussi avec la batterie plomb d'origine, depuis que j'ai changé le contrôleur (et peut-être aussi avec le contrôleur d'origine mais je ne m'en souviens pas, quelquefois on pouvait mettre l'assistance en route en roulant en cherchant l'interrupteur sous la selle).

Il s'agit donc d'un défaut ou d'un dispositif du contrôleur pour interdire de brancher la batterie au moteur quand le vélo roule.

D'autre part j'ai lu que l'utilisation d'une batterie lipo est assez contraignante car la tension s'effondre (et la batterie s'endommage) très rapidement en fin de décharge : Au repos il faudrait rester entre 39 volts et 36 volts pour ne pas prendre de risque (à moins que le bms de la batterie ne protège chacun des dix éléments contre la sous-tension), que la tension diminue assez sensiblement selon le courant appelé et dès que la température descend au dessous de 15 degrés C.

Dans la pratique on ne peut donc guère compter que sur la moitié ou les deux tiers de la capacité nominale de la batterie (donc 3 Ah pour les 4 Ah de ma batterie de tondeuse à 150 euros), si bien que mon autonomie - en mode assistance - ne dépasse guère les 10 km (soit une consommation de 10 wh/km) car mon contrôleur délivre toujours la puissance max.

Si on garde le contrôleur prévu pour la batterie plomb il faut donc se servir du vélo la plupart du temps sans assistance et ne conserver celle ci que pour les difficultés : vent contraire, montée importante, vitesse élevée sur le plat (25 km/h contre 15 km/h sans assistance).

Je pense donc finalement renoncer à commander le moteur à la pédale et revenir à la commande par poignée tournante, soit en conservant le contrôleur d'origine "sensored" si je n'ai pas de problème pour brancher l'assistance en roulant, soit en revenant à mon contrôleur de remplacement "sensorless" qui lui n'a pas besoin de "relais" puisqu'il a une entrée pour un interrupteur "on-off".

Finalement quand on passe du plomb au lithium sur un ancien vae il vaut mieux prévoir aussi de changer le contrôleur, installer une console au guidon et surtout prévoir un moyen de limiter la puissance soit en passant à la poignée tournante au lieu du capteur de pédalage, soit en prenant un contrôleur qui permet de régler la puissance avec le "cruise control = régulateur de vitesse" par exemple ou avec un contrôleur offrant le choix entre 4 niveaux de puissance.

Si on garde tous les réglages prévus pour la lourde batterie au plomb on gaspille encore plus d'énergie avec une batterie lithium qu'avec la batterie plomb ... ce qui est le contraire du but recherché (même s'il est amusant de se retrouver avec un vélo très vif qui accélère comme une bombe et plus vite que les voitures pour passer du 0 au 25 km/h en une dizaine de mètres)... ce qui serait assez dangereux en ville (que se passerait il si on comptait sur l'accélération est que celle ci ne soit pas au rendez-vous ?).
Vous n’avez pas les permissions nécessaires pour voir les fichiers joints à ce message.
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Re: Conversion plomb ---> lithium "pour les nuls"

Message par filomat » mar. 15 07 , 2014 8:42

Une petite "surprise" en testant ce vélo , je m'aperçois que dès que j'ai roulé un peu avec l'interrupteur sur "off" (donc batterie coupée), cet interrupteur mis en position "on" en continuant de rouler ne remet pas l'assistance en route.

Il faut alors s'arrêter complètement et repartir pour que l'assistance fonctionne.

Le phénomène est apparu progressivement : Il n'existait pas lorsque le vélo était neuf et il se produisait déjà quelquefois avec la batterie plomb avant que je ne passe au lipo.

Il s'agit d'un moteur réducté (type bafang) avec roue libre intégrée : Le moteur ne peut pas tourner plus vite que la roue mais la roue peut tourner plus vite que le moteur.

Si la roue libre était "parfaite" le moteur serait à l'arrêt quand je roule sans assistance, donc le contrôleur ne pourrait pas savoir si je roule ou si je suis à l'arrêt : La seule explication au phénomène que je constate est que peu à peu la roue libre du moteur est devenue "imparfaite" et quand je roule assez vite la roue entraîne un peu le moteur.

La solution pour mettre l'assistance en route tout en roulant et sans avoir besoin de s'arrêter serait d'installer un second interrupteur en parallèle avec l'interrupteur d'une poignée de frein.

Comme quoi il n'est pas toujours aussi simple qu'il y parait de passer du plomb au lithium sur un vélo électrique. :D

Heureusement, une fois l'assistance branchée après un arrêt, le vélo fonctionne normalement : l'assistance se coupe ou entre en fonction selon le pédalage, et de même si on donne un coup de frein juste pour ralentir l'assistance se coupe mais redevient active ensuite sans qu'il soit besoin de s'arrêter : Ce n'est que si on agit sur l'interrupteur du relais pour couper la batterie qu'ensuite cet interrupteur ne permet de rebrancher l'assistance qu'à condition que l'on s'arrête complètement de rouler.
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Re: Conversion plomb ---> lithium "pour les nuls"

Message par filomat » mar. 15 07 , 2014 13:38

Si on ajoute cet interrupteur en parallèle de celui d'une poignée de frein afin de couper et remettre l'assistance tout en roulant il est possible qu'on puisse aussi s'en servir au moment de l'installation de la batterie, même sans relais, pour éviter que l'arc électrique au branchement ne grille le contrôleur.

L'arc se produit en raison de "l'appel de courant" du contrôleur qui a toujours un mosfet de passant, et la résistance des bobines du moteur étant faible on met alors pour ainsi dire la batterie "en court-circuit" avant que la commande pwm de puissance du moteur n'ait eu le temps de s'élaborer.

Mais si une poignée de frein est serrée le courant dans le moteur est coupé, donc si on branche la batterie tout en gardant une poignée de frein serrée on devrait éviter d'avoir une étincelle et de griller le contrôleur.

La prise de connexion supplémentaire "on-off" pour un interrupteur d'assistance sur les contrôleurs "modernes" ne serait donc que l'équivalent d'une poignée de frein supplémentaire.

Je sais que sur un ancien contrôleur type greencitybike madrid, si je branche la batterie avec un petit interrupteur j'ai un gros arc électrique et je grille le contrôleur, alors que si j'utilise un gros interrupteur ou un relais je ne grille pas le contrôleur.

Je ne sais pas si en branchant la batterie avec un petit interrupteur tout en maintenant une poignée de frein serrée je grillerai ou non le contrôleur ... Mais je ne tiens pas à prendre le risque de faire l'essai ! :D
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