VAE couché (Base HPV street machine)

Synthèse de présentation de mon VAE Couché.


A force de lire les mordus du vélorizontal...en septembre 2011. J'ai craqué et me suis offert mon premier vélo couché.
Un grand saut vers l'inconnu pour moi !

Un streetmachine de chez HPV acheté d'occasion. c'est vraiment très (trop) cher en neuf ! Il a quelques années, a relativement peu roulé et est réputé pour sa robustesse.


Mes impression lors des premiers km parcouru ont été :
- J'ai galéré bien moins que je ne l'imaginais pour le départ malgré le fait que je sois un peu tendu.
- J’ai louvoyé pas mal et parfois je parfois fais des écarts involontaires.
- J'ai tout de suite bien aimé le comportement et la position.

Le gain est d’en environ 5-10 km/h par rapport au vélo droit sur les pistes pavées.
Pour une des premières sorties, J'avais roulé environ 1h30 avec dans tout type de terrain y compris des chemins défoncés...et j'avais pas mal au cul.

Pourquoi ce vélo ?
Le vélo est tout suspendu et est approprié à ma piste de taf. J'ai 7 km avec un mixte de pavé, passage de trottoir, béton, goudron déformé par les racines d'arbres et nombreux changement de niveau. Les premier test en ville ont montré que ça allait coté maniabilité, visibilité. Je suis à la hauteur des conducteurs de petite voiture "classique".
Au niveau largeur, un peu plus large à cause du guidon et du rétro mais rien de bien pénalisant.
S'il faut s'arrêter, on pose les deux pieds par terre plus facilement qu’en vélo droit.

Coté performance
Cela reste un vélo assez lourd. Il me faut sortir les watts pour que cela avance.
Mes performances en mode touring (23-25 km/h de moyenne) sont mieux qu'avec le VTC de masse comparable. Environ 5 km/h de plus...
En mode motivé et épuisant sur le plat ...j'atteins les 50 km/h et je peux les maintenir sur un bon km alors qu'en VD VTC, je suis plutôt à 40.

Coté confort,
Acheté pour contrer le mal de dos et de mal au c..., il résous bien le problème.
Le refroidissement du cycliste est moins bon qu'avec un VD. Pour un effort et un équipement comparable, j'ai vite trop chaud. La faute est dû à la position, au siège (pourtant airfllow) et au streamer.
Enfin quand il fait -15°C...C’est plutôt un avantage.

Coté adaptation
Il faut des km pour s’adapter au niveau musculaire, ça à tirer pas mal pendant et il faut faire gaffe aux genoux.
Les démarrages reste le plus délicat...il faut parfois s'y reprendre à 2-3 fois au début mais une fois partis c'est assez facile. Comme tous les sports qui nécessitent un peu d'équilibre il y a une petite période d'apprentissage pour démarrer. Une fois l'équilibre trouvé on progresse assez vite.
Le seul inconfort que je pourrais noter se situe au niveau des jambes. Un sensation de jambes lourdes en comparaison du VD qui s’atténue lentement et finis par disparaitre avec quelques milliers de kms.

J’ai attendu un peu de maîtriser la monture avant de lui ajouter l’assistance.

L’électrification :
Il faut un peu de place pour caser le matériel (batterie/contrôleur) en essayant de ne pas pénaliser l'aérodynamique.
N’étant pas trop convaincu par des solutions a base de sacoche en toile pour y fixer une batterie, contrôleur,...
La réflexion s’est faite autour d’un coffre en bois peint permettant de conserver la possibilité d'accrochage des sacoches
Un première version en carton pour évaluer la forme,
Le volume est d'environ 30L : 45cm de large, 25cm de haut et 52cm de long

Puis la version fini

J’ai détaillé la construction ici.


Coté moteur,
Il me faut un moteur capable de permettre les démarrages en forte cote (situation très inconfortable en vélo couché). J'ai une traversée de route avec un démarrage en sortie de piste sur du 30-40%. Il faut un couple de l'ordre de 80N.m pour redémarrer dans ces conditions en complément de mon pédalage.
Le Nine continent RH205: C'est un moteur synchrone sans engrenage dont la fiabilité n'est plus à prouver. Le bobinage a été choisi pour travailler proche de son rendement max sur une plage de vitesse importante en roulage sur le plat et pour ne pas freiner trop tôt en descente (~55km/h)
Je l'ai acheté en version de base avec le contrôleur d'origine et un PAS + des poignées qui ne me serviront pas. Mes freins sont des Magura hydraulique sur jante.
Le contrôleur est modifié pour augmenter son rendement et l'intensité pour avoir un couple de démarrage suffisant. (voir sujet contrôleur)

Pour le montage:
En premier, la réalisation des renforts de fixation pour ne pas prendre le risque de perdre le moteur.

Certain n'hésite pas à souder sur les cadres acier et Je n'aime pas trop ce genre de modification assez irréversible.
Si on soude à l'arc, on risque aussi d'affecter les brasures ou les tubes au niveau résistance.
La solution élégante serait de braser mais je ne suis pas équipé. Il y a aussi les solutions de collage à la colle époxy adoptées par d'autres mais c’est souvent assez moche.
J’ai choisi une solution démontable sans trop toucher au cadre et suis parti d'une plaque de 6mm
Le contour principale à la grosse disqueuse puis la petite disqueuse, les meulages important avec un plateau à velcro qui se fixe sur la petite disqueuse à la place d'un disque et un disque de papier de verre. Les trous à la perceuse portable montée sur une colonne légère.
La finition et les découpes fine avec la dremel, des disques de 32mm des meules de 4mm pour affuter les chaines de tronçonneuse et des meules plus grosse.
On peut les faire à la lime mais je ne suis pas équipé.
Il est important de commencer par le trou pour l'axe moteur avec les méplats. C'est lui qui conditionne ensuite le contour tracé à la pointe à graver directement sur le vélo.







L'épaulement moteur fait 1 mm de trop pour que la roue libre se visse correctement.
J'ai mesuré un roue libre shimano à 44 et une autre à 44,8. J’ai passé un coup de lime en faisant tourner la roue

Coté capteur de frein pour les Magura HS33. J'ai utilisé quelques micro-contacteur étanche parfait pour cela. Ils sont monté dans un petit profil alu et visé à la place du réglage de butée de course de la poignée. Ca réagit pour quelques mm de déplacement et active le freinage régénératif.


Coté batterie :
Les kilomètres de la première année ont été fait avec mon ancienne batterie A123 (15S2P) puis j’en ai réalisé deux autres plus adaptées au coffre du vélo couché et avec un peu plus d’éléments.

- Une principale 16S3P (52V 6,9Ah) monté en permanence.
- Une extension 16S3P (52V 6,9Ah)  capable de fonctionner en solitaire grace à un BMS 16S du commerce ou de fonctionner en parallèle avec une connectique en Y.

En reliant mes packs avoir une batterie 16S6P (52V 13,8Ah). De quoi faire 100-200km.

La réalisation de la batterie:
J'ai commandé des bandes de nickel de 0,15 pour les mises en parallèle, des prises de type ATX 24 broches pour les connections des BMS amovibles et un pour recharger avec 2x3 contacts en //. J'ai ça entre mon BMS et la batterie actuelle. Ça chauffe un peu si je recharge à 15-20A mais ça n'a jamais lâché. C'est très robuste et fiable comme connecteur et dispose d'un verrouillage
Coté soudure sur les accus pour ne pas les chauffer au fer et pour aller plus vite J'ai opter pour la soudure par point. Jean Christophe du forum qui avait réalisé une machine pour souder son pack A123 m'a prêté la sienne. Elle fonctionne très bien avec des bandes de 0,15.
Les jonctions de puissance seront en bande de cuivre de 8mm^2 . Les câbles de sortie aussi pour ne pas pénaliser la résistance interne du pack.
Un fusible de lent de 90A (3x30A automobile) est intégré au milieu des packs. Une sécurité ultime en cas de court-circuit majeur.
La sortie est protégée par deux fusibles rapide 30A en //
Un relevé de capacité initial


L'éclairage:
J'utilise une "philips saferide" alimenté par la batterie ou le moteur avec un montage (en série) du feu arrière dont les détails sont
ici


La recharge de la batterie:
J'ai un petit chargeur du commerce de 400 Watts et pour la recharge nomade sur les bornes, j'ai environ 2000 watts et 2 kg réalisé à partir d'une alimentation de serveur.

La descrition technique est ici.

Pour le contrôle j'ai un CA V3 de chez ebikes.ca et un capteur de couple Thun X-Cell RT
Quelques modification de câblage pour retirer ce qui me sert a rien.

Il y a de la patte à joint sur le pourtour alors prévoir de la patte à joint au cas ou vous voulez les ouvrir pour refaire l’étanchéité à la fermeture.

Des connecteur JST pour finir de câbler le CA V3. j'ai trouvé un ensemble de connecteur adapté en local.
[img]http://www.ebike-solutions.de/de/Shop/Elektronikzubehoer/Stecker/JST-Steckerset-zum-Selbstkonfektionieren

Ajout d'une sonde de température relié au CA V3 et une  optimisation au niveau section des câbles.
Détails de la modification ici (lien à mettre)
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Mon premier VAE: 02/2007-09/2007 le VAE à une bière. ~1000 Km
Réalisé à partir de pièce de récupération (moteur de tondeuse électrique, circuit électrique de voiture, batterie de recup d'onduleur, pièce diverse de vélo) : Article
Les détails de construction sont dans cette discussion.

Mon deuxième VAE: 09/2007-09/2011 ~20000Km (je l'utilise encore parfois en dépannage ou l'hiver s'il y a trop de neige)  
Remplacement du bricolage par un kit 9C sur le même vélo FH154: Discussion

salut snickers,

Reportage fort intéressant!

Combien de km depuis électrification?

Pas de problèmes avec les becs et les TA?

Merci, Les infos étaient déjà disponibles, rédigées mais éparpillées. J'y apporterai les infos et modifs et lien vers les sujets au fur et a mesure, j'en ai oublié...
Il me permet de retrouver rapidement les sujets pour moi-même et ceux qui viennent ici.

Environ 16 000 Km depuis 2012 et l'électrification.
Concernant les becs et les TA, rien n'a bougé à part la peinture des TA que j'ai dû refaire.

Me trompe-je ou les TA sont fermés? Je veux dire ce ne sont pas des fourches (style clé plate de 10) mais des pièces avec juste le trou usiné parfaitement à la forme de l'axe, ce qui oblige à dessouder le connecteur pour y passer le câble...

Cependant, même fermé, avec la régé (tu as de la régé, hein?), il y a des contraintes alternatives en rotation qui font que l'axe a tendance à "mordre" dans la ferraille et finit par "faire son trou" autrement dit de s'inventer du jeu et ensuite on entend un "clong" à chaque accélération et décélération? Là je parle par expérience. tu n'as pas eu ce problème? Parce que le trou pour l'axe, il a forcément du jeu au départ, sinon on ne peut pas l'enfiler. Et le moindre jeu en rotation constitue une amorce de grignotage qui ne va qu'empirer. Bon, ça dépend aussi de la puissance mise en jeu, mais je suppose que tu n'es pas à 250W...

C'est des TA fermés (comme les miens) et en utilisant de l'acier dur, il n'y a aucun matage du méplat Par contre c'est (nettement) plus dur à usiner qu'avec de l'acier type xc38...
Pour moi, c'est de l'acier à fabriquer des limes (ou des lames de couteau) à 1,3% de carbone que j'ai utilisé.
Il y a effectivement un peu de jeu (mais pas beaucoup si tu ne rate pas l'ajustage). Je l'ai supprimé en 'vrillant' les torques arms au montage jusqu’a suppression du jeu (il faut évidement un TA de chaque coté ou en superposer deux...)

De l'acier à lime! Et comment tu le limes? Par électro-érosion?

c'est sûr que j'ai plutôt tendance à utiliser de l'acier à ferrer les ânes....

Pour faire une lime, il y a une trempe après l'usinage
Avec un bonne lime, on arrive à travailler cet acier ! Sinon, c'est en meulant. Pour la forme extérieure, c'est la meilleur solution, pour le trou oblong, après un perçage diamètre 10, le plus rapide reste la lime ronde et une petite plate pour élargir le trou...

Pour répondre aux intérrogations de hube.

Oui, mes TA sont fermés et fixé en deux points sur le triangle.
J'ai de la régé sur les freins et il y a beaucoup de couple sur le moteur au démarrage 55A et en régé 20-30A. En simul, ça donne 90-120N.m au démarrage et 20-30N.m de freinage.
La roue avant du VC a déjà décollée par l'inertie de la roue lors d'essai de robustesse et d'un saut à pleine puissance. Ce n'était pas volontaire et je me suis fait peur. Il faut de l'ordre de 300N.m sur la roue arrière du VC pour faire décoller la roue avant.
Oui, ça peut se déserrer mais je peux rouler sans les écrous avec ce concept. Il m'est d’ailleurs déjà arrivée de les retrouver déserrés, je controle assez rarement...
Le TA coté cable est prisonnier. Il a été monté avant la pose des connecteurs.

Il n'y a pas eu de déformation ou de prise de jeu depuis les premiers km. La forme n'est pas parfaite ça ne desserre normalement pas si je serre la roue assez fort.
J'ai déjà posté des calculs de résistance sur les mini de matière à respecter. Ils sont assez minimaliste mais on pourrait encore enlever pas mal de matière.
Ce concept fermé est beaucoup plus robuste que le concept ouvert.

Évaluation de l'état des batteries. Elles ont presque 10 ans (2012)
La première a été utilisé en vélotaf quotidien, 27200 Km et 4263 Ah restitué suivant le CA.

La deuxième a moins travaillé mais dû encaisser des recharges et décharges rapide sur une centaine de cycles

Le bilan est très satisfaisant pour le premier pack au regard du nombre de cycles bien plus élevé que le mien. Pour le deuxième qui a peu de cycles c'est moins bon. As tu noté une évolution de la résistance interne des pack ?

C'est pas mal mais je pensais avoir moins perdu. Le CA me donne 110 milliohm pour le premier pack, il me semble qu’il me donnait 60 milliohms initialement. Je n'ai jamais eu de coupure malgré les démarrages avec 50A.
Pour le second pack, il a moins de cycle mais a quand même souffert pendant le Suntrip allant jusqu’à cramer la partie puissance du BMS qui supportait normalement 40A. Elle a potentiellement subit des décharges trop profonde, la coupure BMS n’étant plus active.
Toutefois à la décharge toutes les cellules sont restés relativement équilibrées. Il ne semble pas qu’il y ait de bloc plus faible qu’un autre.

A mon avis un des gros avantages du vélo "couché" c'est que les pieds sont au sec, contrairement au vélo droit où les pieds sont "sous la douche" de la roue avant dès qu'il commence à pleuvoir un peu (ou bien au passage des flaques d'eau).

Un changement de batterie est en cours. Même en combinant mes 2x A123 16S3P, la capacité de 577 Wh n’est plus suffisante en fonction des conditions météos pour mon nouveau trajet de taf. (2x35km)
La batterie fera bien moins de cycles mais qu’il faut au moins 700 Wh pour un aller-retour avec un peu de marge. Il y a la possibilité de recharger sur place mais trainer un chargeur, brancher et débrancher à chaque fois n’a rien d’enchantant.
Pour une A123, il faut tabler sur une 16S6P neuve (7,8Kg pour 780Wh ). Elle prend trop de place dans mon coffre et presque 8 Kg c’est beaucoup en permanence en extrémité de porte baguage.
Alors ce sera des Sony-Murata en 14S4P en 21700 (4,5Kg pour 830Wh) et c’est plus petit que l’actuelle 16S3P A123 (4Kg).

filomat a écrit:A mon avis un des gros avantages du vélo "couché" c'est que les pieds sont au sec, contrairement au vélo droit où les pieds sont "sous la douche" de la roue avant dès qu'il commence à pleuvoir un peu (ou bien au passage des flaques d'eau).

c'est pas faut surtout qu'il y a une bulle (Streamer)
Je protège uniquement le haut du corps en cas de pluie sur de trajet pas trop long.

Et avec le petit panneau solaire, ça ne passait pas ? Sinon, les éléments sont sympa et sont qualifiés pour une charge nominale à 1C et jusqu'à 2C.

Silicium81 a écrit:Et avec le petit panneau solaire, ça ne passait pas ? Sinon, les éléments sont sympa et sont qualifiés pour une charge nominale à 1C et jusqu'à 2C.

La recharge solaire ne peut être que du bonus, il ne faut pas être tributaire des conditions météo.