conversion d'un tuktuk en véhicule électrique

[paris-vientiane]

Le tuk-tuk et ses variantes (Jumbo...) sont particulièrement typiques du Laos et de la Thailande. C'est un moyen de transport assez économique, pratique, et polyvalent.

une photo vaut mieux qu'un long discours:


Son existence est cependant menacée :
- il est mal-aimé des lao parce que assez inconfortable
- il est polluant et bruyant
- il est économique, certes, mais peut être pas si rentable que ça pour ceux qui en font une exploitation professionnelle (cout du carburant)
- il n'est plus fabriqué. Par quoi les lao pourront-ils les remplacer quand les exemplaires en circulation seront hors d'usage ?



J'ai donc comme projet de moderniser le concept (en se basant sur des transformation à apporter aux tuk-tuks existants), afin d'en augmenter le confort et la rentabilité, et donc l'intéret pour les habitants du pays. L'électrification du tuk-tuk permettrait probablement d'en réduire le coût d'usage (reste à voir si le coût de la transformation est rentabilisable dans un délai raisonnable), d'en améliorer le confort par réduction des nuisances sonores, et de réduire la pollution, et d'améliorer l'image de ce type de véhicule.

Par contre, je ne sais pas trop comment m'y prendre pour correctement dimensionner les éléments et me les procurer.

Voici le cahier des charges que je me suis fixé:
cahier des charges
- Vitesse maxi: au moins 50 km/h, idéalement 70km/h. Pas besoin d'accélération sportive, c'est un véhicule essentiellement utilitaire
- idéalement 200 km pour une utilisation professionnelle, mais on peu se contenter de 80 km environ pour un usage familial (véhicule urbain). Partons sur ces 80km pour le moment.
- Coût maximum acceptable pour la transformation (hors main d'œuvre): 1500$

Est-ce que ça vous parait réaliste?

Comment estimer la puissance du moteur et la capacité de batteries nécessaire? Le problème c'est que je n'arrive pas à trouver des infos techniques sur les modèles existants à essence (à part le fait qu'il semble que le moteur actuel soit un 500cc).

Au vu de véhicules légers électriques existants, j'ai pifométré qu'un moteur de 4kW pourrait faire l'affaire. Ca vous parrait réaliste? coment dimensionner les batteries? j'imagine qu'en usage réel, on ne pompe pas 4KW sur les batteries en permanence, mais juste lors des fortes accélération. j'ai juste?
Enfin, quel type de moteur et convertisseur associé vous paraitrait le plus approprié pour ce projet, et où les trouver ?

merci

[fueg31]

salut

pour moi, je pense que ton prix est bien trop bas, en tout cas pour des prix pratiqués en Europe, avec 1500$ tu as le moteur...
les batteries te couteraient au moins autant vu le poids total de l'engin en charge.
je ne connais pas les tarifs là bas pour le matos de base, donc je ne sais pas si c'est réalisable ou non, mais ça me parait dur...
à voir d'autres avis plus éclairés peut être...

[paris-vientiane]

bah, déjà, est-ce que 4kW, ça te parait raisonnable comme moteur? et coté batteries, il faudrait prévoir combien de VAh?

encore une fois, il n'y a pas besoin de performances extraordinaires... si vous voyiez les modèles actuels se trainer!!!! accélération de tortue, vitesse de pointe en charge anémique....


Quant au poids, j'ai bien du mal à l'évaluer. pour la charge, il suffit de compter le nombre de personnes, mais pour le véhicule lui même, c'est difficile à dire. Il n'y a pratiquement aucune pièce de carrosserie à par la benne type 'pick-up'. Le toit est en toile, il n'y a pas de portes ni vitres.... par contre le chassis a l'air assez lourdeau...

[fueg31]

et bien 4kW c'est le moteur de mon scooter... alors je sais pas , ça me semble faible aussi de ce coté là.... je dirais le double à vu de nez ( 8Kw)
niveau batterie, dans les 120 / 150 A/h

mais je n'ai pas assez d'expérience pour avoir un avis très pointu, attends d'autres réponse ça ne va pas tarder...

a+

[n.laurent]

il n'y a pas besoin de performances extraordinaires...

Pour être honnête, si on exclut les prototypes hi-tech à 30 voire 50 000 euros, la plupart des véhicules électriques du marché n'ont déjà pas des performances extraordinaires... Du moins par rapport à nos références de motorisation thermiques.
Tes objectifs en puissance et performance ne me paraissent pas irréalistes, mais le fait est qu'il correspondent à des véhicules vendus actuellement à plusieurs milliers d'Euro, voire plus de 10 000 Euros ! Donc, au niveau prix ça risque de vite coincer.

De plus, comme le sous-entend fueg31, l'autonomie recherchée c'est à dire 80 km, me paraît déjà au-delà de ce qu'on peut imaginer à un prix et poids raisonnable. Sauf erreur de ma part, peu de véhicules électriques du marché disposent de cette autonomie. Quant à 200 km, ce n'est pas réaliste pour ce genre d'application.

Une idée, comme ça, peut-être vaudrait-il mieux partir sur une motorisation hybride essence/électrique.


Voilà donc mon avis d'après ma connaissance, toute relative, des véhicules qu'on peut trouver à l'heure actuelle dans nos pays, et de leurs performances et prix.

Maintenant, je dois moi aussi laisser la main aux spécialistes qui ne manqueront pas de te donner des estimations précises de puissance, de vitesse et de consommation, notamment en fonction du poids.

C'est un très beau projet en tous cas.
J'espère sincèrement qu'il y aura une solution qui pourra représenter une alternative à au moins une partie du parc de ces tuk-tuks.
Bon courage.

[Rémy]

et bien 4kW c'est le moteur de mon scooter... alors je sais pas , ça me semble faible aussi de ce coté là.... je dirais le double à vu de nez ( 8Kw)

A titre de comparaisons :
- Un moteur de Clio électrique fait 16 KW, un moteur de Kangoo en fait 22. Les deux permettent d'atteindre les 100 km/h pour un véhicule de plus de 1000 kg.
- 4 KW c'est la limite légale en France pour être classé dans la catégorie "quadricycle léger" (voiture sans permis) qui pèsent moins de 400 kg.

A mon avis, c'est un peu faible compte tenu du poids de l'engin (8 personnes = au moins 600 kg de charge utile) + (poids à vide = au moins 300 kg) + ( batteries = au moins 200 kg).
Le risque est de rester coincé en bas de la moindre côte un peu raide.
Enfin, on pourra toujours demander aux passagers de pousser comme avec les diligences

Je pense que 8 à 10 KW seraient un bon compromis, sachant que la puissance maximale n'est pas utilisée constamment, mais que les batteries (et l'électronique) doivent la supporter.

niveau batterie, dans les 120 / 150 A/h

En fait, il faut parler en KWh , car le nombre d'Ah à stocker dépend de la tension qu'on utilise.
En moyenne, on retrouve pour tous les véhicules électriques une consommation d'environ 0,15 Wh/km/kg.
Pour un véhicule de 1000 kg et pour faire 80 km, il faut donc stocker 12 KWh. (12000 VAh si tu préfères).
On parle là de capacité "utilisable".
Si on utilise des batteries qui ne supportent pas la décharge complète (comme les batteries plomb), il faut environ doubler ces chiffres.

Attention à l'effet "boule de neige" : plus on met de capacité, plus les batteries sont lourdes, donc plus le véhicule consomme pour chaque km. (sans compter qu'il faut renforcer le chassis pour porter le batteries).


Pour le côté financier, je crains comme fueg31 que ton budget ne soit vraiment trop juste.

[paris-vientiane]

OK, merci, là c'est déjà un peu plus précis.

le moteur et l'électronique de 8kW, c'est clair ca va commencer à etre plus cher que 4kW... et même si c'est très pifométrique, ton conseil de doubler la puissance par rapport à ce que j'avais imaginé ne me choque pas spécialement.

Par contre, pour les batteries, je suis plus surpris. car en imaginant qu'on roule à 70 km/h avec le moteur de 8kW tournant quasiment à fond en permanence, et bien on consommera en une heure 8kWh (8000VA), soit beaucoup moins que les 12000 que tu mentionnes... tout ça pour faire 70 km (presque l'autonomie cible de 80km)

Bon, je sais qu'il y a deux défauts dans mon calcul:
- c'est un scénario ne prend pas en compte l'énergie perdue au freinage (significative en milieu urbain, mais pas sur route)
- mais en contrepartie, ce scénario suppose que le moteur sera sollicité à fond de sa puissance en continu (le pauvre!), ce qui est très peu probable (une fois la vitesse "de croisière" atteinte, il faut nettement moins de puissance pour entretenir la vitesse que pour l'accélération, non?).
Donc l'un dans l'autre, est-ce que ça ne s'équilibre pas?

En tout cas, il est impossible de consommer plus que la puissance du moteur en une heure, non? Donc si j'ai un moteur de 8KW, je ne peux en aucun cas consommer plus de 8KWh (8000VA) en une heure de route (cas théorique le pire, en pratique impossible).

Ton estimation de 0,15 kw/kg/km, ça correspond à quel usage? urbain, semi-urbain, route?

Si elle s'applique dans mon cas, ca voudrait dire que la puissance du moteur qu'on imagine (que ce soit 4 ou 8 KW) est très insuffisante pour faire avancer le bousin.... c'est possible aussi.


Bon, de toutes façons, si il faut partir sur 8kW mini pour le moteur et dans l'hypothèse (à vérifier) où je puisse me contenter de 8000VA comme expliqué ci-dessus, je crois effectivement qu'il faudra attendre quelques années pour que les prix des équipements baissent (surtout les batteries), pour que mon projet soit viable.

Ça n'empêche pas de continuer les études théoriques (type de moteur, de régulation, puissances et capacités, estimatif de coûts à actualiser de temps en temps...), mais, suite à vos remarques, j'ai peur que la mise en pratique ne se fasse pas avant quelques années si je veux rester dans un budget raisonnable.

[n.laurent]

Il y a quelques jours "dirk pitt" nous présentait son projet de conversion d'une voiturette (quadricycle) sur :
http://vehiculeselectriques.free.fr/For ... php?t=1709
C'est un projet de la même échelle que le tien, et il comptait justement sur un moteur de 4 kw. Voici le budget qu'il envisageait :

disons a la grosse louche:
1500 euros de batterie
1000 euros de moteur+variateur (en occas)
un peu de meca d'adaptation+ pas mal de bricolage maison: 500 euros
du temps: 0 euros
pour 3000 euros, 3500 max, on doit pouvoir faire un truc sympa

3000-3500 euros sans compter la main d'oeuvre et avec une partie en occasion, on est loin des 1500 $

Et en ce qui concerne les performances, voilà à quoi il s'attendait :

pas beaucoup plus performant qu'un scooter électrique mais au moins on se mouille pas et on se gèle pas les doigts. (pour le même prix)

Autrement dit pas question d'emporter 8 personnes et leurs bagages...

Pour le tuk-tuk, je pense donc qu'il va falloir réviser soit le budget, soit les objectifs en termes de performances.
Sinon, je relance la piste de l'hybride. Y aurait-il dans la salle des connaisseurs qui auraient des idées concrètes sur ce qui est faisable ?...

[paris-vientiane]

l'hybridation peut être une piste, mais ça m'étonnerait qu'elle réduise le budget.
Le moteur d'origine est une vieille bouse pétaradante, et une hybridation du système de propulsion me semble délicate d'un point de vue mécanique.

On pourrait imaginer une solution avec un peu moins de batteries (pour tenir juste le strict minimum en électrique... disons 50km au lieu de 80) + un kit optionnel réservoir+moteur+alternateur permettant de recharger la batterie à partir d'une source "carburant", sans devoir doubler le système de propulsion proprement dit. Mais tout ça aurait un cout important et annulerait le gain de poids de la solution tout électrique (qui permet d' enlever le moteur, la boite de vitesses et le réservoir)

cette approche permettrait de se limiter dans un premier temps à la conception d'un véhicule avec une autonomie de 50km, et de voir plus tard pour augmenter cette autonomie (soit par ajout de batteries supplémentaires si les prix baissent d'ici là, soit par conception/ajout du système d'hybridation)

De toutes façons, comme je l'ai dit plus haut, ces problématiques de coût ne doivent pas empêcher d'avancer sur l'étude théorique du projet. Je suis convaincu que dans les années à venir, les technologies de propulsion électrique pour les véhicules roulants vont fortement se développer et donc leur cout (à perf égale) se réduire.
Ce qui n'est pas rentable aujourd'hui le sera donc demain. Il n'est donc pas inutile de s'y préparer.

- les technologies des moteurs et des systèmes de régulation me semblent aujourd'hui largement matures . Même si des améliorations sont encore et toujours possible, je ne m'attends pas à des évolutions technologiques majeures dans ce domaine (les rendements des moteurs actuels sont déjà excellents et la longévité très correcte). La seule évolution à attendre concerne donc la fabrication et surtout la vente à grande échelle de ces moteurs, et donc les baisses de couts significatives que l'on peut espérer. Ca n'a aucun impact sur la conception technique du véhicule

- La grosse limitation technologique actuelle vient des batteries, qui sont trop lourdes, s'abiment trop vite et sont surtout beaucoup beaucoup trop chères pour de nombreux projets. Or de ce coté, si on suit un peu l'actualité scientifique et technique, on se rend compte que de nombreux labos et industriels nous préparent pour les années à venir des progrès assez considérables qui ont de bonnes chances d'améliorer considérablement le rapport efficacité/Coût des batteries. Ce seront des évolutions technologiques fortes, mais qui devraient avoir assez peu d'impact sur la conception globale du véhicule (à part les problèmes de poids et d'encombrement qui devraient petit à petit se réduire).


Donc, une fois qu'on connait le type et la puissance du moteur dont on a besoin, de système de régulation, et de la capacité de batterie, tout ce qu'il suffit de faire, c'est suivre se trouver quelques revendeurs de confiance et suivre l'évolution de leur catalogue, et lancer la réalisation concrète du projet quand les couts "acceptables" semblent atteints.

Ca ne se fera pas un 3 mois, mais je crois vraiment au décollage "pour de bon" des véhicules électriques dans les toutes prochaines années.

C'est dommage, j'aurais bien voulu que ca soit réalisable dès maintenant (à coût raisonnable) ma petite affaire... mais bon, si c'est dans 2 ou 3 ans, ce n'est pas forcément un problème.

[Rémy]

En tout cas, il est impossible de consommer plus que la puissance du moteur en une heure, non?

Exact.

Donc si j'ai un moteur de 8KW, je ne peux en aucun cas consommer plus de 8KWh (8000VA) en une heure de route

Toujours exact.

Ton estimation de 0,15 kw/kg/km, ça correspond à quel usage? urbain, semi-urbain, route?

C'est ce que j'ai mesuré (ainsi que quelques autres) sur différents VE pour un usage péri-urbain (à des vitesses ou l'aérodynamique ne joue pas un rôle prépondérant).

Si elle s'applique dans mon cas, ca voudrait dire que la puissance du moteur qu'on imagine (que ce soit 4 ou 8 KW) est très insuffisante pour faire avancer le bousin.... c'est possible aussi.

Effectivement, ça veut probablement dire que 8 KW, c'est insuffisant pour faire rouler un engin de 1 tonne à 70 km/h.
Notes que dans notre approximation, un tuk-tuk vide ne pèse que 500 kg et pourrait donc faire 100 km avec ces 8KWh.
Avec un moteur de 8KW il pourrait certainement atteindre une vitesse d'au moins 80 ou 90 km/h

Finalement, 80 km/h à vide et 50 km/h en charge, c'est comparable avec les modèles fumants, non ?

[paris-vientiane]

Finalement, 80 km/h à vide et 50 km/h en charge, c'est comparable avec les modèles fumants, non ?

Tout à fait, ce serait parfait. Pas besoin de plus... et même si en pleine charge on est limité à 40km/h, c'est pas un drame

l'usage le plus courant est celui d'une voiture: le chauffeur + 3 ou 4 personnes, soit 5 personnes au total. Le jour où on le charge avec des parpaings ou avec tous les cousins, on peu bien supporter de se trainer un peu.

l'usage est urbain/péri-urbain (en fait, urbain peu dense, donc ça circule quand même pas mal en général, on ne s'arrête pas tous les 100m à un feu rouge)

[Rémy]

Il semble que tu n'es pas le seul à étudier ce projet, tu connais ce site ?

Ce rapport me semble particulièrement intéressant.
Pour un tuk-tuk 100% électrique, ils envisagent un moteur de 6 KW et des batteries stockant 7 KWh

[paris-vientiane]

wow, je ne connaissais pas. merci! il semble qu'il aient déjà pas mal avancé sur le sujet.
je vais regarder ca de pres

[bonsai]

Ayant passé un long moment de ma vie dans les pays du sud est asiatique, je supporte ton idée.
Cependant, comment faire pour recharger les batteries? l'électricité est une denrée rare, et cpricieuse à acheminée.Cela s'est bien arrangé ces dernières années, surtout au vietnam et au cambodge. Mais à côté...

Un système hybride paralèlle serait un plus. Il y a des monocylindres de 8kw, assemblé avec un générateur cela permttrais de pouvoir rouler sans se poser la question de savoir si l'on va faire ses déplacements en fonctions des endroits ou l'on peut brancher la prise. Après, si tu veux tourner sur batteries, moteur essence coupé et youpi plus de bruits

[paris-vientiane]

les réseaux électriques dans ces pays se développement bien, même s'ils restent assez rustiques
mais surtout, je ne suis pas trop inquiet pour l'avenir. D'après les infos que j'ai pu récolter sur le net, l'industrie des panneaux solaire est à un tournant de son histoire.

En effet, la production d'une nouvelle génération de panneaux solaire a démarré depuis quelques mois. Leurs spécificités: pour une efficacité globalement identique aux générations précédentes, un cout de production 10 fois moindre. Le carnet de commande de l'unique usine les produisant pour le moment étant plein pour plus d'un an, et les couts de R&D devant être amortis, ces nouveaux panneaux sont vendus 3 fois moins chers que les générations précédentes, et il il faut attendre très longtemps pour espérer être livré. Mais le fait que ces panneaux soient passés au stade industriel est extrêmement rassurant: il est quasiment certains que dans les prochaines années, il sera possible de s'équiper de panneaux solaires à moindre cout... idéal dans ces pays aux réseaux encore imparfaits et particulièrement bien ensoleillés (ls panneaux installés sur le toit de le maison peuvent donc recharger le véhicule).

Encore une fois, c'est quand même l'histoire de quelques années... il faut un peu de patience, mais pas de doute, c'est vers ca qu'on va