Ebike Maps, un nouveau calculateur d'itinéraire pour les véhicules électriques légers

Bonjour à tous.

Dans ce post, j'aimerai présenter Ebike Maps, un calculateur d'itinéraire pour les véhicules électriques légers sur lequel je travaille. Comme un calculateur d'itinéraire standard, il va prédire par où passer et quel sera le temps de trajet. Mais la spécificité supplémentaire apporté pour véhicules électriques légers est de prédire l'état de charge à destination et d'indiquer des points de recharge .

La version actuelle permet déjà de faire pas mal de chose mais c'est avant tout un travail communautaire qui permettra de faire avancer les choses vers un résultat probant. Construire une base de données importante de point de recharge mais aussi une base de données avec de nombreuses configurations du commerce prédéfinies. En effet, Ebike Maps intègre un modèle assez précis mais qui demande de connaitre un certains nombre d'information pas accessible au grand publique. Je prévois de faire une vidéo tuto sur comment faire toutes ces mesures.

En attendant, voilà une vidéo de l'utilisation basique :


Une vidéo sur la gestion des POI (Point Of Interest) tel que des points de recharge.


Une vidéo sur l'optimisation du modèle de prédiction en prenant en compte un trajet


N'hésitez-pas si vous avez des questions, des idées, des retours d'expérience. Pour mieux comprendre de quoi je parle il faut tester => Ebike Maps.

Super logiciel !!

J'ai cru que l'on ne pouvait pas paraméter le VAE... Mais si, il faut seulement créer son profil

Et ça fonctionne vraiment bien: Sur mon trajet TAF, le logiciel donne la même conso que celle constatée: 16Wh/km

Je vais tester d'autres parcours...

Bravo

J'ai testé sur un trajet assez long...plus de 100 km pour voir ce qu'il m'annonçait.
En créant un modèle et saisissant le modèle vélo couché, moteur roue,...
J'ai été contraint de bricoler un peu parce que je n'utilise pas toute la puissance de mon moteur.
Il est bridé à la fois en vitesse et en puissance alors j'ai bridé à 500watts max et 28km/h qui correspond en réalité à ma moyenne visé sur ce trajet.

J'ai donc comparé avec un relevé de consommation sur une bonne sortie.

Moi-même a écrit:
Parcours vallonné:
Distance totale: 112Km en pendulaire
Vitesse: 71Km/h max et 27,5 Kmh moy (j’ai effectué une 15ème de Km en mode ballade sans assistance à 10-15 à l’heure).
Temps de parcours: 4h05min
D+ ~810m total. il y a une belle bosse au milieu du parcours à l'aller et au retour  

Coté Electrique:
Energie consommée: 742 Wh (13,4 AH) batterie vide…et 4 derniers Km aux mollets
Consommation: 6,1 Wh/km (Ca reste élevé mais j’ai pas forcé), je pensais consommer moins...Mais sans assistance j’aurais mis au moins 2 heures de plus.
Régénération: 1 Ah (7,8%) -24A max environ 1300 watts dans une descente 1 km à 70 km/h par freinage « naturelle » du moteur.
Mode d'assistance: PAS tout ou rien avec réglage de puissance au guidon (de 0 a max 20A) envoyé au moteur

Coté Cycliste: (données du CAV3 + capteur Thun)
Energie fournit: 308 Wh
Puissance moyenne fournit: 96Watts (Je n’ai pas forcé, hein !)
Fréquence de pédalage (moy): 62 (oui, j’ai flaner sur 15 bornes au bord de la Weser)

Au final, le résultat est assez optimiste me laissant environ 15% d'énergie restante alors que je suis systématiquement arrivé en panne sèche sur les dernier km et ce en fournissant un effort moyen de plus de 72 watts. (de 95 à 115watts) Pour être réaliste en fonction de mont trajet il faut que je lui rentre aucun apport de ma part.
Son optimiste vient en partie je pense de mon trajet sur piste cyclable où il y a souvent portions comportant des freinages et relances.

C'est très simple de prise en main et donne un résultat assez probant sans rentrer dans les modes avancés
Avec un peu d'expérience, l'utilisateur moyen pourra corriger de lui même le résultat.

Coté correction à apporter:
J'ai dans un premier temps rentré 35Kg pour mon vélo puis face à l'absence de donnée de chargement et de pilote...J'en ai déduis que cela devait être le poids total...115Kg.
La puissance fournit par le pilote 0, 72, 144 manque de finesse.
En fonction de mon état de forme et de la température extérieure, je suis entre 90 et 120 watts avant de transpirer. Cela fausse fortement le résultat en passant de 72 à 144 watts.

J'ai rentré plus de valeur de puissance dans mon fichier tableur de simulation 75, 100, 125, 150,...


J'étais parti pour ma part sur une valeur simpliste de performance des vélo...à partir des puissance nécessaire à 30 km/h et en appliquant des coefficient correctif.
J'ai essayé de rentrer les coefficient déterminéici pour mon VAE avec un Crr de 0,007-0,008 et Scx de 0,24-0,25 m². Il faudrait pouvoir rentrer les unités sous différentes formes.
Je suis allé dans le mode graphique de détermination mais n’ai pas compris le fonctionnement.

Merci pour les retours .

J'ai dans un premier temps rentré 35Kg pour mon vélo puis face à l'absence de donnée de chargement et de pilote...J'en ai déduis que cela devait être le poids total...115Kg.

Perso, j'indique le poids de chargement dans le poids du vélo. On peut aussi le faire dans le poids du cycliste mais cela peut devenir vexant   . Le poids total est le poids du vélo et le poids du cycliste.

J'étais parti pour ma part sur une valeur simpliste de performance des vélo...à partir des puissance nécessaire à 30 km/h et en appliquant des coefficient correctif.

C'est une approche qui peut marcher. Mais le risque à être trop empirique est d'être moins transférable. Dans Ebike Maps j'ai essayé de regrouper un modèle assez complet pour pouvoir bien prendre en compte toutes les spécificités de la motorisation du véhicule et du moteur.

Il est bridé à la fois en vitesse et en puissance alors j'ai bridé à 500watts max et 28km/h qui correspond en réalité à ma moyenne visé sur ce trajet.

Oui, une des limites de la simulation est que l'on considère un comportement constant de l'ensemble cycliste + moteur. C'est une approximation qui n'est pas si mauvaise pour les VAE. Et surtout, il est difficile de faire mieux... Dans le future, je devrais pouvoir récupérer des informations supplémentaires sur les routes pour affiner automatiquement le paramètre nombre de stop/km. Mais ce n'est pas la priorité pour l'instant. Une des manière de faire cela est d'enregistrer un trajet typique avec conso et temps de trajet connu et demander au modèle de corriger le biais (cf 3em vidéo).

La puissance fournit par le pilote 0, 72, 144 manque de finesse.
En fonction de mon état de forme et de la température extérieure, je suis entre 90 et 120 watts avant de transpirer. Cela fausse fortement le résultat en passant de 72 à 144 watts.

Avec des paramètres par défaut, on ne peut pas faire de miracle à mon avis... L'idée général est d'avoir une fourchette pour la consommation. Une borne inf et une borne sup plutôt que une valeur précise. Par contre, pour un expert comme toi, dans l'édition de ton profil, tu peux choisir les valeurs des niveaux de pédalage. Par exemple 90, 120 et 144. Les valeur par défaut sont générés en fonction du sexe, du poids et de l'age par une formule statistiquement correcte pour la valeur max (régression sur une population réelle tirée d'une publication).

J'ai essayé de rentrer les coefficient déterminéici pour mon VAE avec un Crr de 0,007-0,008 et Scx de 0,24-0,25 m². Il faudrait pouvoir rentrer les unités sous différentes formes.

Le problème c'est que j'essaye de limiter un peu les options, sinon cela devient confus ! Il faudrait au minimum un doc pour faire la correspondance facilement. Je vais y réfléchir...

P=Ka.V^3+Kr.V avec Kaero=-0,15 et Kroulement=-8,5 (V en m.s et P en Watts)

Cela donne dans les unités de Ebike Maps =>(static rolling) Kaero=0.15/(3.6*3.6*3.6)=0.0032 W/(kph^3), et (aerodynamics friction) Kroulement=8,5/3.6=2.3611 W/kph et dynamics rolling à zéro donc dans ton cas.

Au final, le résultat est assez optimiste me laissant environ 15% d'énergie restante

Sur un trajet où les forces de friction dominent, je n'espère pas forcément vraiment faire mieux. C'est une bonne prédiction raisonnable pour moi. On s’aperçoit bien quand changeant un peu la puissance cycliste, la prédiciton varie. Donc la consommation d'un VAE a une variabilité intrinsèque qui empêchera toujours de faire une prédiction parfaite. Par contre, en passant d'un mode de pédalage à l'autre, on peut mesurer cette variabilité  qui est une information en soi . J'espère quand même qu'avec les options d'optimisation du modèle de friction et de correction d'un biais systématique estimer sur un trajet enregistrer. Cela va améliorer les choses.

Je suis allé dans le mode graphique de détermination mais n’ai pas compris le fonctionnement.

J'ai prévu aussi de rajouter des explications à ce propos. L'idée est de mesurer ta consommation en vitesse stationnaire sur le plat. Par exemple, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, ... Ensuite, tu indiques chaque consommation et la vitesse associée. Ebike Maps traduit via le modèle moteur/contrôleur la puissance électrique en puissance mécanique. Et applique une méthode des moindres carrés pour trouver les meilleurs paramètres. Ainsi, tu fit un bon modèle de force et même mieux tu corriges les approximations de ton modèle moteur. Par exemple, les pertes fers sont compliqués à modéliser et j'utilise seulement un terme d'ordre 1 (W/kph). Mais elles sont prises en compte dans le modèle de friction si celui-ci a été fitté en prenant en compte le modèle moteur. Dans le future, on pourra directement entrer un trajet avec données GPS et conso pour trouver le modèle de friction adapté automatiquement.

C'est très simple de prise en main et donne un résultat assez probant sans rentrer dans les modes avancés

Cool  . Cool, cela fait plaisir à entendre car c'est vraiment l'objectif. Mais je crois qu'il y a encore pas mal de travail sur les paramètres par défaut. Je vais les améliorer au fur et à mesure avec les retours. Etant très ambitieux par nature, j'espère même que cela soit un bon moyen d'éduquer les e-cyclistes sur les différents paramètres de leur motorisation. Il existe aussi un mode "bac à sable" qui permet de voir comment un paramètre impacte la simulation sur un trajet donné.

D'une manière générale, avec le bon modèle moteur et le bon modèle force friction, j'espère arriver à un modèle précis +-10% disons. J'essaye de rajouter bientôt le bouton qui permet de calculer la vitesse max de l'assistance pour arriver sans panne. On aura alors un bon moyen de planifier un trajet et de développer des infrastructure optimisées autour des grandes agglomérations (location, recharge, échange). C'est aussi mon objectif de développer tout cela à Grenoble à terme. Mais il me reste encore un peu de travail sur plusieurs briques technologiques.

Mon problème pour la validation c'est que dans les Alpes ma conso vient à 80% des montées, et comme on connait bien les dénivelés et le poids de l'ensemble vélo+cycliste, l'estimation est plus facile et cela marche toujours plutôt bien avec un bon modèle moteur . Donc je compte sur vous   . Et n'hésitez pas à en parler un peu partout.

Evelorution a écrit:

J'ai dans un premier temps rentré 35Kg pour mon vélo puis face à l'absence de donnée de chargement et de pilote...J'en ai déduis que cela devait être le poids total...115Kg.

Perso, j'indique le poids de chargement dans le poids du vélo. On peut aussi le faire dans le poids du cycliste mais cela peut devenir vexant   . Le poids total est le poids du vélo et le poids du cycliste.

Suite à cela j'ai repassé la masse du vélo à 35Kg. Modifié les valeurs d'effort dans mon profil pour rentrer la valeur de mon effort moyen sur le trajet 90 watts.
Il me donnes 37% restante au niveau de la batterie à la fin du trajet. Le résultat est assez (trop) optimiste.

Pour avoir un résultat correspondant à la réalité. Il faut que je supprime mon apport (0 watts). C'est difficile de voir où sont généré les écarts sur un trajet aussi long. Ce qui est certain, c'est qu'il sort un vitesse presque constante de 28 que j'ai fixé par rapport à ma moyenne alors que dans la réalité, c'est très variable et plutôt lié à l'environnement.
Il offre un résultat proche des performances maximales que l'on ne peut obtenir.
On peut observé la même chose sur les navigateurs GPS qui donnent toujours un temps de trajet minimaliste sans tenir compte de toute les zones ou l'on ne pourra pas rouler à la vitesse limite. La seule façon de corriger est la connaissance du terrain et l'expérience.

Il n'y a pas grand chose à reprocher à cet outils qui fonctionne très bien et est globalement très bien pensé.    

Une courbe Ah/Km serait la bienvenue, Elle permettrait pendant les parcours de vérifier si on est dans les clous coté consommation (pour ceux qui sont équipés de wattmètre).

Il offre un résultat proche des performances maximales que l'on ne peut obtenir.

Oui, c'est le comportement par défaut. Le niveau d'optimisation 1 est de prendre en compte un vrai modèle pour la force résistante. C'est ce que tu sembles avoir fait   . Le niveau d'optimisation 2 est de prendre en compte l'environnement utilisateur et son comportement (freine beaucoup ou non...). Ce que j'espère c'est que l'erreur par kilomètre soit relativement constante d'un trajet à l'autre. La vidéo 3 explique comment faire cela. La question suivante est donc en corrigeant ce biais, est-ce que tu améliores la simulation pour les autres trajets ? Ce biais correspond aussi au nombre d'arrêt par km (éditable dans la section profile utilisateur) qui un jour si l'application a suffisamment de succès sera calculé automatiquement. Cela devrait améliorer un peu les choses.

>>Une courbe Ah/Km serait la bienvenue
A droite dans l'édition du vélo il y a une courbe wh/km en fonction de la pente.

Il n'y a pas grand chose à reprocher à cet outils qui fonctionne très bien et est globalement très bien pensé.  cheers  

. J'espère que son succès sera à la hauteur de l'investissement en temps de développement. De toute façon, je crois que cela devrait m'être utile par la suite. On verra...

Ajout d'une nouvelle option qui me parait particulièrement intéressante. L'ajustement automatique de la vitesse maximum d'assistance pour arriver à destination sans panne.

Une nouvelle vidéo pour expliquer comment calculer un bon modèle de friction en se basant sur la consommation électrique du vélo à différentes vitesses sur le plat.



Dans quelques semaines la version Francaise .

Voilà, la version Francaise est en ligne à 90%. Nous avons aussi introduit une application de navigation pour Smartphone. Pour cela, il suffit d'accéder à Ebike Maps avec votre navigateur Smartphone. Une fois identifié, vous allez être redirigé vers l'application de navigation avec un certain nombre de fonctionnalités:
-le bouton "maison" permet de voir comment rentrer chez soi (quelle route, combien de distance, temps et énergie),
-il est aussi possible de renseigner une adresse ou cliquer sur la carte pour aller ailleurs,
-déactiver/aciviter le tracking GPS (en roulant, la distance, le temps de trajet et l'énergie pour arriver à destination sont mise à jour en temps réel).
-modifier les paramètres (choix de vélo, niveau de pédalage, carte...)
J'espère que cela vous plaira .

Ouah, je viens de faire une simulation pour mon projet de motorisation de ma randonneuse sur des circuits que je pratique dans mon secteur.... Il va me falloir du 1200w avec 5 batteries
Ou alors faut que je regarde un peu les tutos, j'ai dû louper quelque chose
Superbe création, je suis admiratif.

Bravo Evolorution
y'a eu un démarrage de conversation sur Cyclurba
le temps est vilain ce 1° mai sinon après avoir mis 3 vae ds mon profil j'aurais bien fait avec un wattmétre des tests aux vitesses proposées de 10, 15, 20 et 25 km/h  

je trouve le modèle instructif pour les débutants ( expérience type bac à sable ) et donnant envie de s'y confronter pour les + aguerris qui ont déjà un VAE et un wattmétre

ça va être très intéressant de suivre votre évolution , bonne continuation

Merci pour les retours . Nous avons maintenant créé la société eBikeLabs et nous allons reprendre le développement à partir de demain ! Nous allons continuer à travailler pour faciliter la prise en main et il y a encore beaucoup de travail de développement pour améliorer l'usage de l'outil. Nous commençons par exemple à déployer un ordinateur de bord à Grenoble "eBikeCortex" qui a la même connectique qu'un CA V3 mais plus orienté Smartphone et assistance au pédalage. Celui-ci a de nombreuses fonctionnalités inédites. Un point fort est la possibilité de communiquer l'état de charge de la batterie et de limiter la vitesse max. Ainsi, à l'aide de son Smartphone, il est possible de faire de la vrai garantie de destination (avec une vitesse max qui s'ajuste au fur et à mesure en fonction de la destination et la distance énergétique estimée par eBikeMaps). Je pourrais présenter les features et réglage de l'eBikeCortex (prise USB pour charge Smartphone ou musique , DCDC programmable intégré pour l'éclairage, mode d'assistance adaptatif (effort cycliste constant), data logger...) dans la section Consoles et accessoires.

Nous avons mis à jour le modèle et en particulier la modélisation de la puissance cycliste. Il est possible d'indiquer une vitesse de pédalage maximum. Par conséquent, Celle-ci est maintenant variable en fonction de la pente. On peut le voir sur le graphique accessible sur la droite dans le profil de chaque vélo:

Vous pouvez maintenant calculez un itinéraire précis en plaçant autant de points de passage que vous le souhaitez (précédemment limité à 10).

Vous pouvez aussi tester le module de calcul plus précis pour l'estimation de l'état de charge. Il n'est pas activé par défaut car il est plus lent. Il faut cliquer sur le bouton "improve simulation" une fois son trajet édité.

Il y a pas mal de nouveautés sur eBikeMaps et cela va continuer à évoluer rapidement. Nous avons notamment rajouté un bouton feedback sur chacune des pages pour améliorer eBikeMaps.



N'hésitez-pas à faire des retours .

Bonjour à tous,

eBikeMaps continue à évoluer, en mieux bien sûr
mais continuez à nous dire ce que vous en pensez et les améliorations que vous voudriez voir.

On vient de sortir une petite vidéo (déjà plus de 1000 vues) pour faire découvrir eBikeMaps au plus grand nombre (car débutants et aguerris y trouvent leurs comptes), alors n'hésitez pas à la partager autour de vous, c'est le meilleur soutien que notre jeune entreprise puisse avoir !


Merci d'avance !
- Lien pour partager sur Facebook
- Nous suivre sur Twitter