Dossier Trottinette

Trottinette
Electrique
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Dossier réalisé par Frölich Valentin et Drault Michel
Etudiants de deuxième année en GEII (2009/2010)
Sommaire :
Cahier des charges et présentation du système………………………………….-3Etude de la trottinette…………….………………………………………………………….-4Bilan de puissance…………………………………………………………………………..….-8Conclusion générale………………………………………………………………………....-10-
Bibliographie…………………………………………………………………………………....-10-
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Objectif Principal :
Le but de notre travail était donc de remettre en fonctionnement la trottinette
électrique, puis de faire son bilan de puissances ainsi que de prévoir une carte hacheur de
secours.
Cahier des charges :
Pour la réalisation du hacheur il faut qu’il supporte un apport en courant de 40A au
démarrage, il nous faudra pour cela que la carte fasse varier la tension en fonction d’un
capteur inductif (à effet hall) situé sur la trottinette. On utilisera un µControleur pour faire
varié le rapport cyclique.
Présentation du système (trottinette) :
La trottinette est un système autonome fonctionnant avec deux batteries 12V. Utilisant un
moteur du type Electro-craft E713, alimenté en 24V, 0,8Ω. Une fois les batteries faibles un
chargeur est fourni afin de les recharger. La trottinette possède un variateur de vitesse de
type hacheur abaisseur qui régule la tension du moteur à courant continue afin que la
vitesse puisse être varié.
Transmission
par couroi
2 batteries
12v 17 AH
Moteur
Carte
hacheur
Chargeur
Relais
thermique
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Pour la protection thermique, elle est assurer par a relais thermique ( on peut
éventuellement le remplacer par un µcontroleur avec un capteur de température).
La transmission est effectué a l’aide d’une couroi et de deux roue cranté de 13 dents (sur le
moteur) et 75 dents ( sur la roue), se qui nous donne un rapport de 75/13 ( la roue tourne
5.77 foi plus vite que le moteur). Ce qui nous donne une vitesse maximum de 45km/h.
On a put constater aussi que lorsque l’on appuie sur le frein et l’accélérateur aucune
sécurité n’est présente et donc nous accélérons toujours malgré le frein.
Etude de la trottinette :
Dans un premier temps nous avons constaté que le moteur de la trottinette n’était pas
alimenté d’où le disfonctionnement du système. Cela nous a amené à étudier la carte
hacheur, celle qui alimente le moteur. Après quelque mesure sur cette carte nous avons pus
constaté que l’un des transistors et défectueux, nous l’avons remis en fonctionnement.
Mais la carte hacheur étant défectueuse et peu fiable nous avons fait l’étude d’une carte
hacheur de remplacement.
Transistor
Fils de la
batterie
Carte du capteur
inductif
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Carte hacheur :
Optocoupleur
Port pour
µcontroleur
3 transistor pour
pouvoir faire
passer 40 A
Diodes
Fusible 40 A
Cette carte hacheur est conçue pour des courants de 40 A elle est dotées de ports pour
éventuellement mettre un µcontrôleur pour contrôler le rapport cyclique.
Commande du hacheur :
Pour le moment la commande de la carte hacheur est réalisée par un capteur à effet hall.
Lorsque l’on appuie sur l’accélérateur on cache partiellement le capteur avec un bout de
métal, ce qui commande le hacheur. Mais avec ce procédé on ne peut avoir que 2 vitesses
et il n’y a pas de phase d’accélération. On passe de l’arrêt à la vitesse maximum, ce qui
entraîne un fort pic de courant dans le moteur.
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Capteur
inductif
Câble
d’accélération
On voit ici le principe du capteur inductif (a gauche) le capteur et recouvert donc le moteur
est alimenter, (a droite) le capteur n’est pas recouvert le moteur est a l’arrêt.
Batteries :
Le système est constitué de 2 batteries 12V , 17AH branchées en série.
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Bilan de puissance:
Moteur Electro-craft E713 24V 0,8ohms
Nous allons faire le bilan de puissance de la trottinette électrique. Pour cela nous avons
mesuré le courant et la tension en sortie des batteries à l’aide d’une pince multimètre.
Mesure à vide et en charge à plat :
On voit que dans un premier temps on roule à vide, il n’y a quasiment pas de chute de
tension et un pic de courant de 3A. Ensuite nous avons fait l’essai avec un poids de 50 kg, on
voit qu’il y a une chute de tension de 2V et un courant de démarrage de 34 A. Enfin nous
avons fait l’essai avec un poids de 80 kg et nous avons relevé une chute de tension de 2.5v
et un courant de démarrage de 38A.
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Au niveau de la puissance on peut voir qu’a vide on a une puissance max de 75W et nominal
de 30W. En charge avec 50kg on a une puissance max de 850W et nominal de 380W. Et
enfin avec un poids de 80 kg on a une puissance max de 900W et nominal de 450 W.
Petite et grande vitesse :
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Ici nous avons mis en évidence la petite vitesse et la grande vitesse. On peut voir qu’en petite
vitesse il ya une plus petite chute de tension et un plus petit pic de courant qu’en grande
vitesse. On constate qu’en demi-vitesse la tension n’est pas réduite de moitié (12v).
De même la puissance sera réduite en petite vitesse car elle est lié a la tension et l’intensité
(P=U x I x cosℓ).
Au borne du moteur :
On peut constater qu’il y a quasiment la même consommation aux bornes du moteur qu’aux
bornes des batteries ce qui montre qu’il n’y a rien d’autre qui consomme de l’énergie dans la
trottinette.
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Conclusion :
Après l’étude de cette trottinette électrique, nous pouvons dire la consommation
en courant du moteur pourrait être mieux géré par le hacheur. En effet si on mettait
un démarrage progressif a l’aide d’un microcontrôleur on consommerai moins et les
batterie durerai plus longtemps.
Bilan personnel :
Grâce a cette étude nous avons pu mettre en pratique se que nous avons vu en cours. Nous
avons autant fais de l’électronique a travers la carte hacheur et de l’électrotechnique à
travers le bilan de puissance.
Bibliographie :
Les différentes ressources utilisées sont :
• ISIS, ARES (simulation)
• FLUKE (Courbes)
• Internet ( doc constructeur)
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