INSTITUT UNIVERSITAIRE DE TECHNOLOGIE DE L’AISNE

INSTITUT UNIVERSITAIRE DE TECHNOLOGIE DE L’AISNE
DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE ET INFORMATIQUE INDUSTRIELLE
13, Avenue François Mitterrand, 02880 CUFFIES SOISSONS
: 03 23 76 40 10
: 03 23 76 40 15
Performance et
consommation d’un
véhicule électrique
Etudiants en charge du projet :
Mariez Gautier et Garret Baptistin
Professeur référent
Arnaud Sivert
2013-2014
Sommaire
I.
Introduction .........................................................................................
II. Cahier des charges ...............................................................................
III. Bilan véhicule electrique .....................................................................
IV. Etude du karting ..................................................................................
V. Difficultés rencontrées, avancée des travaux ......................................
VI. Bilan et synthèse .................................................................................
VII. Annexes, bibliographie ........................................................................
2
I.
Introduction
L’étude d’un véhicule (caractérisation, performance, rendement …) en temps réel donc en fonction
de la vitesse, pente, de l’état de route, du dénivelé positif, du type de pneu, du vent, du CX, du
coefficient de roulement, rendement du moteur électrique, puissance délivrée par le cycliste…est
important pour connaitre sa consommation, son autonomie et pour faire un bilan.
A partir de ces mesures et caractérisations, l’objectif est d’estimé la consommation sur n’importe
quel parcours, à partir des dénivelles positif et négatif données par un itinéraire données par Google
Maps pour différentes vitesses moyennes.
L’estimation de la température moteur, batterie et frein sur le parcours sera aussi estimée pour
prévenir d’une destruction du matériel. En effet, à partir des pertes moteurs et des constantes de
temps thermique, il est possible de prévenir un échauffement trop important.
L’instrumentation du cycle ‘analyst’ avec son datalogger e-bike.ca permet de mesurer et enregistrer
de 1Hz à 5Hz, tension, courant, puissance, consommation, vitesse, distance, mais pas l’altitude. A
partir du Trip analyser (application sur le web) de pouvoir faire un bilan des performances mais pas
de faire une estimation en fonction d’un parcours.
L’enregistreur datalogger n’a pas de GPS intégré, donc nous avons utilisé un smartphone avec
l’application « mes parcours » pour avoir l’altitude mais la précision n’est que de 1 mètre avec un
échantillon de 1 Hz. Cette application enregistre vitesse, distance, altitude dans un fichier CSV.
Pour faire les estimations, les données devront être superposables des courbes, donc il y aura des
Facteurs d’échelles pour être visualisable de 100 à -100%.
Les données seront filtrés aussi pour atténués les erreurs de mesures. Nous allons utiliser Excel, pour
faire ce bilan, tracer les courbes et faire les estimations.
II.
Cahier des charges
Nous devions, grâce à un enregistreur « datalogger » ainsi qu’un smartphone pour le signal GPS,
estimer la consommation d’un véhicule.
Il fallait donc prendre en compte le poids du karting. De plus, il nous fallait un parcours avec des
pentes pour comparer l’énergie consommée entre le plat et la pente.
3
1. Equations utilisées pour faire un bilan
Mais dans un premier temps, nous allons présenter les équations utilisées, ainsi que les paramètres
qu’il faut rentrer pour avoir l’estimation.
Les enregistreurs donnent la tension batterie, le courant batterie, la vitesse, la distance et
l’altitude. A partir de ces données, des équations vont estimer les caractéristiques du véhicule
Quelques Equations :
La puissance absorbée :
𝑃(𝑊) = 𝑈𝑏𝑎𝑡𝑡 (𝑈) × 𝐼𝑏𝑎𝑡𝑡 (𝐴)
(1)
La puissance résistive sur du plat en régime établi :
𝑃𝑢𝑡𝑖𝑙𝑒 (𝑊) = 𝐾𝐴𝑒𝑟𝑜 × 𝑉 3 + 𝐾𝑓𝑟𝑜𝑡𝑡𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡 × 𝑉
(2)
Avec Kaero et Kfrottement deux coefficients (en W/(Km/h) et en W/(Km/h)^3 et V la vitesse.
La puissance pendant les accélérations et décélération (régime transitoire) :
𝑃𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑖(𝑛) (𝑊) = 𝑀 × 𝑉𝑛 ×
(𝑉𝑛 − 𝑉𝑛−1 )
(3)
𝑇𝑒 ×3,62
M représente la masse en kg, V est la vitesse (Vn-1 représente la vitesse précédente dans le temps).
Te la période qui est obtenue grâce à la fréquence d’enregistrement 1 Hz.
Cette puissance est très fluctuante, elle sera donc filtrée numériquement :
𝑃𝑛 =
𝑃𝑛 +𝑃𝑛+1 +𝑃𝑛+2 +𝑃𝑛+3
4
La puissance pendant les montées :
𝑃𝑛 (𝑤𝑎𝑡𝑡) = 𝑀 × 𝑔 ×
𝑃𝑒𝑛𝑡𝑒𝑛
100
𝑉
𝑛
× 3,6
(4)
Comme précédemment M représente la masse et V la vitesse. ( Km/h)
La pente en %.
g la constante gravitationnelle en m/s^2.
La pente :
4
𝐴𝑙𝑡𝑖𝑡𝑢𝑑𝑒 − 𝐴𝑙𝑡𝑖𝑡𝑢𝑑𝑒
𝑃𝑒𝑛𝑡𝑒𝑛 (%) = �𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑒𝑛 − 𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑒𝑛−1 � × 100
𝑛
(5)
𝑛−1
Calcule de la pente grâce à l’altitude(m) et la distance(m) actuellement mais également précédente
d’une période.
La puissance utile :
Power utile(watt) = 𝐾𝑎𝑒𝑟𝑜 × Vitesse3 + 𝐾𝑓𝑟𝑜𝑡𝑡𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡 × Vitesse +
M×9.81×Pente×Vitesse
360
(6)
Dans ce calcul, nous ne retrouvons que la vitesse(Km/h) ainsi que la pente(%).
Le rendement :
Rendement(%) =
𝑃𝑢𝑖𝑠𝑠𝑎𝑛𝑐𝑒 𝑢𝑡𝑖𝑙𝑒 ×100
𝑃𝑢𝑖𝑠𝑠𝑎𝑛𝑐𝑒 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏é𝑒
(7)
Les pertes moteur :
(8)
Pertes = 𝑃𝑎𝑏𝑠 − 𝑃𝑢𝑡𝑖𝑙𝑒
La consommation :
Cela correspond à l’énergie électrique absorbée.
𝑃 𝑑𝑡
L’énergie consommée est l’intégration de la puissance absorbée : 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑜 = ∫
3600
𝐶𝑜𝑛𝑠𝑜𝑛 =
U×I
3600×𝐹𝑟é𝑞𝑢𝑒𝑛𝑐𝑒
+ 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑜𝑛−1
(9)
Pour calculer la consommation actuelle, il nous faut connaître la consommation de la période
précédente ainsi que l’intensité en ampère et la tension en volt.
La température du moteur :
La température du moteur correspond à l’équation différentielle suivante :
𝑃𝑒𝑟𝑡𝑒 = 𝐶𝑡ℎ
𝑑𝜃
𝑑𝑡
+
𝜃
𝑅𝑡ℎ
(10)
Avec Rth (°C/w) : Résistance thermique du moteur ; Cth (J/°C) : Capacité thermique du moteur.
Pour estimer la température du moteur, la dérivée sera remplacée par la méthode d’Euler :
𝑅𝑡ℎ × 𝑃𝑒𝑟𝑡𝑒 = 𝐶𝑡ℎ × 𝑅𝑡ℎ ×
𝜃𝑛 −𝜃𝑛−1
𝑇𝑠
+ 𝜃𝑛
(11)
Avec 𝜏 = 𝐶𝑡ℎ × 𝑅𝑡ℎ la constante de temps thermique du moteur.
𝑅𝑡ℎ × 𝑃𝑒𝑟𝑡𝑒 =
𝜏×𝜃𝑛
𝑇𝑠
−
𝜏×𝜃𝑛−1
𝑇𝑠
+ 𝜃𝑛
(12)
5
𝜏
𝑇𝑠
𝜃𝑛 × �
𝜃𝑛 =
𝑃𝑒𝑟𝑡𝑒×𝑅𝑡ℎ×𝑇𝑠+𝜏×𝜃𝑛−1
𝑇𝑠
+ 1� =
𝑃𝑒𝑟𝑡𝑒×𝑅𝑡ℎ×𝑇𝑠+𝜏×𝜃𝑛−1
𝜏+𝑇𝑠
(13)
(14)
On aurait pu utiliser une autre méthode de dérivation :

𝑑𝜃
𝑑𝑡
=
𝜃𝑛 −2×𝜃𝑛−1 +𝜃𝑛−2
𝑇𝑠 2
2
� �
𝑅𝑡ℎ × 𝑃𝑒𝑟𝑡𝑒 = 𝐶𝑡ℎ × 𝑅𝑡ℎ ×
𝑅𝑡ℎ × 𝑃𝑒𝑟𝑡𝑒 =
𝜏×𝜃𝑛
𝑇𝑒 2
� �
2
−
(15)
𝜃𝑛 −2×𝜃𝑛−1 +𝜃𝑛−2
𝜏×𝜃𝑛−1
𝑇𝑒 2
� �
2
+
𝑇𝑠 2
2
� �
𝜏×𝜃𝑛−2
�
𝑇𝑒 2
�
2
+ 𝜃𝑛
+ 𝜃𝑛
(16)
(17)
𝜏
𝜏 × (𝜃𝑛−1 − 𝜃𝑛−2 )
𝜃𝑛 × �
2 + 1� = 𝑃𝑒𝑟𝑡𝑒 × 𝑅𝑡ℎ +
𝑇𝑒 2
𝑇𝑒
�2�
�2�
𝜏
+ 1� =
𝜃𝑛 × �
𝑇𝑒 2
�2�
𝜃𝑛 =
𝑃𝑒𝑟𝑡𝑒×𝑅𝑡ℎ×�
𝑇𝑒 2
𝑃𝑒𝑟𝑡𝑒 × 𝑅𝑡ℎ × � 2 � + 𝜏 × (𝜃𝑛−1 − 𝜃𝑛−2 )
𝑇𝑒 2
�2�
𝑇𝑒 2
� +𝜏×(𝜃𝑛−1 −𝜃𝑛−2 )
2
𝑇𝑒 2
𝜏×�
2
�
(18)
Les pertes moteur peuvent être déterminé à partir de l’équation (8) correspondent à la différence
entre la puissance absorbée et la puissance utile. Cependant, à cause des accélérations, la puissance
utile est mal estimée.
Par conséquent, les pertes seront estimées à partir de la résistance du moteur et du courant :
Pertes = R × Im 2
(8’’)
Courant moteur :
𝐼𝑚𝑜𝑡 =
𝑃𝑚𝑜𝑡
𝑉𝑖𝑡𝑒𝑠𝑠𝑒 × 𝐾𝑣
(19)
U = Vitesse x Kv
Kv la constante de vitesse du moteur
I est donc l’intensité en ampère et Pmot la puissance du moteur en Watt.
Il nous faut calculer Imot car l’enregistreur actuel ne nous permet pas de relever les valeurs du
courant lors de la pratique.
 Un deuxième enregistreur pourrait le faire.
Voici l’explication de toutes les colonnes du tableau de traitement de donnée.
6
Colonne
Calcul/mesure
Unité
Commentaire
A
B
C
D
E
Consommation
Tension
Courant
Vitesse
Distance
A.h
V
I
m/s
km
Temps
s
Mesure
Mesure
Mesure (shunt)
Mesure
Mesure
Connaissant la fréquence d'enregistrement du cycle
analyste(1Hz à 5Hz) 1s à 0,2s
Puissance
Divers
Distance
Conso
Puissance
accélération
Vitesse Facteur
Puissance
moyenne
Rendement
Rendement
Rendement
Rendement moy
P
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
Km
A.h
B * C/Facteur d'échelle
Facteur =30
Donnée / Fréquence
Calcul
Calcul (9)
P
m/s
Calcul (3)
Vitesse / Facteur
P
%
%
%
%
Somme de 4 puissance accélération / 4
Z (puissance utile) * 100 / G (puissance acc)
Rendement <100 et >0
pareil que O
Somme de 4 rendement / 4
Voir la puissance absorbée en fonction de la pente en filtrant les
régimes transitoirs
Pabs moy
P
Conso
Conso
Puissance
moyenne
W.h
W.h
Puissance
altitude
Altitude
pente
P
m
m
%
/
Mesure
moy altitude /2
Calcul pente (5)
Z
puissance utile
P
Calcul puissance utile (6)
AA
AB
AC
perte
perte
perte
température
moteur
température
moteur
somme des
pertes
Courant moteur
perte
éléctronique
/
/
/
G -Z
Si G<1 =0 sinon = AA
SI AB<0 = 0 sinon = AB
°c
Calcul température
°c
si AD<25 = 25 sinon = AD
/
A
calcul
Calcul (19)
/
calcul
R
S
T
U
V
W
X
Y
AD
AE
AF
AG
AH
P
Vérification de la consommation
S * 100 / 200
Le cycle analyste donne la puissance absorbée moyenne d'un
parcours
7
Voici le tableau EXCEL :
A partir des données Excel, l’estimation de la consommation peut être effectuée.
2.
Estimation de consommation sur un parcours et performance du véhicule
Avec un moteur de 3000 W et une tension de 72 V, le moteur utilisé permet d’atteindre une vitesse
de 80 km/h et monter des pentes à 10 % à 50 km/h.
Mais à 80 km/h, la consommation va fortement augmenter à cause du coefficient aérodynamique.
8
L’autonomie va fortement diminuer surtout s’il la pente moyenne est relativement importante.
Depuis 2012, il est possible de tracer son parcours est de connaitre le dénivelé positif, donc la pente
moyenne sur un parcours grâce à de nombreux site tels que « Google Maps », « Open Runner »…
Pour vérifier la consommation, un estimateur en ligne a été réalisé ebikemaps.com [16]. Sur la figure
6, on peut observer l’estimateur de consommation avec sa jauge de batterie en fonction du parcours
et de la vitesse moyenne pour le tricycle caréné du tableau 2.
Fig 1 : Plan du parcours tracé grâce à un signal GPS et estimation de la batterie
Fig 2 : Estimation de la consommation énergétique en fonction d’un parcours et une vitesse moyenne
fixée pour le tricycle caréné. La puissance résistive et la température du moteur sont aussi estimées.
9
Les figures ci-dessous nous permettent de mieux comprendre l’estimation de l’énergie consommée :
par exemple, plus la pente est élevée, plus la dépense d’énergie est élevée.
Tous nos prototypes ont une instrumentation enregistreuse qui permet de vérifier l’estimateur et la
consommation énergétique en temps réels, en fonction de la vitesse, de l’altitude.
Sur la figure suivante, on peut observer les mesures de la consommation, de la puissance sur le
parcours précédents, ce qui permet de confirmer l’estimateur.
Fig 3 : Enregistrements de la vitesse, puissance, énergie, altitude, somme du dénivelé positif et
température moteur.
La précision de l’estimation est d’environ 5% à 10% sachant que celui-ci ne prend pas en compte le
freinage régénératif électrique, la granulométrie de la route, le vent, ni la consommation due aux
accélérations.
On peut remarquer sur la figure précédente, que la puissance est fortement hachée car il y a de
nombreuses accélérations sur un parcours, alors que l’estimateur filtre ces demandes d’énergie.
Les accélérations sont surtout prépondérantes en agglomération ou bien lors des challenges car il y a
de nombreux virages. Sur des parcours de 100 km à 200 km, l’énergie cinétique à l’accélération est
récupérée lors des décélérations en roue libre. Dans ce cas les accélérations peuvent être négligées.
3.
Divers
 Application Accelerometer Monitor :
Cette application nous permet de voir le moindre mouvement : Que ce
soit en X, Y ou Z (3D).
Elle donne les résultats en fichier txt. Il faut donc la convertir grâce à
Excel.
10
Pour lancer une simulation, il faut ouvrir le menu de l’application à l’aide du bouton de votre
téléphone :
Il faut ensuite appuyer sur Start saving, puis stop saving, votre fichier est ainsi enregistrer sur votre
téléphone nommé Accdata.
Ensuite, ce fichier nous apparaît sous cette forme :
Pour pouvoir étudier les courbes, il faut donc insérer ces données sous Excel. Voici la procédure :
Lancer Excel -> ouvrir -> le fichier Txt dans le dossier Accdata.
Vous avez ceci d’afficher :
Cocher « Délimité »
11
Faites « suivant ».
Cocher ensuite dans la rubrique séparateur « espaces ».
Puis faites suivant et terminer
Il vous suffit ensuite de remettre X,Y et Z value au-dessus de leurs données respectives.
Nous parvenons à obtenir un tableau comme celui-ci :
12
Grâce à ça, on peut recréer les courbes.
 Variateur POWERPAK :
Description du logiciel PC-paK permettant de paramétrer les variateurs :
13
Base speed permet de limiter la
vitesse de l’Accel2zero
Accel2zero permet au moteur
de ne pas tourner pour une
certaine position de
l’accélérateur
On peut visualiser l’etat du vario, courant, vitesse, température …
En effet, à l’aide de ce logiciel, il nous faut régler les deux moteurs du karting pour qu’ils délivrent la
même puissance. Oui, les deux moteurs ne sont pas exactement identiques.
Par manque de temps et de matériels, nous n’avons pas pu paramétrer les moteurs avec ce logiciel.
14
IV.
Etude du karting
L’objectif de cette étude est de déterminer la résistance thermique et la capacité thermique. Pour
cela il faut mesurer la température de chaque moteur grâce à la CTN intégré, puis commander un
ventilateur pour refroidir les deux moteurs.
Etude de la CTN :
Le capteur de temperature est placé au plus prés du rotor sur les balais, elle va nous permettre de
connaitre la température interne des moteurs.
Cette CTN a les caracteristiques suivantes 33KΩ à 25 °C avec un beta de 4090, donc 2.2 KΩ à 100 °C.
L’équation de la Résistance de la CTN en fonction de la température :
R(T)= R 0 • e
(
β
β
−
)
T + 273 25+ 273
Avec R0=33K et β=4090
La tension en fonction de la température varie donc en fonction de l’équation suivante :
U(T)=
12V ⋅ R 2
R 2 + R (T )
On peut voir que la courbe est presque linéaire.
Il y a deux possibilités pour calculer la tension en fonction de la température avec un pont diviseur.
La CTN « en haut »
La CTN « en bas »
La tension est calculée par :U = ( RCTN * 5V ) / RCTN + 10 kΩ pour la CTN « bas »
Ou U = (10 kΩ * 5V ) / (10000 + RCTN )
Nous avons décidé de calculer la tension en fonction de la CTN de 20° à 100°.
15
RCTN
4,E+04
3,E+04
2,E+04
1,E+04
8,E+03
5,E+03
4,E+03
3,E+03
2,E+03
R0
33000
33000
33000
33000
33000
33000
33000
33000
33000
ẞ
4090
4090
4090
4090
4090
4090
4090
4090
4090
T
20
30
40
50
60
70
80
90
100
U(ctn bas)
4,03305251
3,623044796
3,154620092
2,664299037
2,190806779
1,764048573
1,399953762
1,10169485
0,864106749
U(ctn haut)
5
4,5
y = 0,0411x + 0,2244
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
0
20
40
60
80
100
120
Fig 4 : La tension en fonction du temps
U(ctn bas)
4,5
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
y = -0,0411x + 4,7756
0,5
0
0
20
40
60
80
Fig 5 : La tension en fonction du temps
16
100
120
U(ctn haut)
0,96694749
1,376955204
1,845379908
2,335700963
2,809193221
3,235951427
3,600046238
3,89830515
4,135893251
On peut considérer la fonction à une fonction linéaire, grâce au logiciel Excel, on trace la droite
d’équation de la fonction.
Nous avons choisi de garder la courbe pour la CTN « haute » celle-ci est plus intéressante car la
tension augmente en fonction de la température.
Etude du karting :
Cette étude va nous permettre de tester l’échauffement des moteurs, de comparer les deux moteurs
etc…
Nous avons réalisé ses mesures avec un ventilateur sur les moteurs et sur le frein.
Temps
(min)
0
2,5
5
10
15
20
22
25
27
30
33
37
40
60
65
MOT Gauche
MOT Droit
Température Intensité Température Intensité
18
18
29
25
24
18,3
34
32
28
18
37
30
30
18
40
22
31
18,5
35
21
22
90
28
32
30
31
27
27
0,4
0,24
0,4
0,4
0,4
0,45
38
40
37
36
30
29
9
9,4
9,4
9,4
9,6
9,6
Freinage un peu plus
Freinage presque à fond
Baisse de l'accélération
17
T frein
70
120
100
90
78
140
300
52
31
30
27
26
25
Puissance
(kW)
2,7
2,9
2,9
2,5
2,4
5
12
0,73
0,73
0,72
0,73
0,74
0,7
U bat
69,6
69,7
69,8
70
70
71,7
71,7
71,7
71,7
K Ohms Intensité totale
18
15
12,5
11
9,7
8,9
36,3
41
38
34
9,8
11,1
11,9
12,5
13,2
13,5
25
28
10,2
10,2
10,1
10,1
10,2
10,3
70
Nous pouvons voir un pic de la température, du au freinage conséquent. Cela est logique plus on
freine, plus la température du disque chauffe.
350
°C
300
250
200
150
100
50
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
temps
Fig 6 : La température du frein en fonction du temps
On constate que la puissance est proportionnel à la température du frein, c’est-à-dire que plus on
freine, plus on demande de la puissance.
14
K Watt
12
10
8
6
4
2
0
0
5
10
15
20
25
30
Fig 7 : La puissance en fonction du temps
18
35
40
45
Il est très intéressant aussi de mesurer la température du frein pour déterminer ces caractéristiques
thermique.
Comme dit précédemment, on peut constater une fonction presque linéaire.
350
300
°C
250
200
150
100
50
0
0
2
4
6
8
10
12
K Watt
14
Fig 8 : La température du frein en fonction de la puissance
L’énergie perdue est transformé en chaleur.
Nous avons un problème sur le karting, plus précisément sur les moteurs. Car en effet un des deux
moteurs travaille plus que l’autre, donc un moteur chauffe plus que l’autre.
Ceci est illustré avec les deux courbes suivantes :
19
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0
10
20
30
40
Série1
50
60
70
Série2
Fig 9 : La température du premier et deuxième moteur en fonction du temps
1 er moteur : bleu
2 ième moteur : orange
Calcul de la capacité thermique :
Nous connaissons la résistance thermique du moteur : 17mΩ
Grâce à la courbe de la température en fonction du temps on détermine la constante de temps :
40min
 63%(60° - 30 °) = 19 + 30 = 49°
70
60
50
40
30
20
10
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Fig 10 : La température interne du premier moteur en fonction du temps
20
90
 12min = Rth * Cth
Avec la document constructeur :
Rth = 17.5 mΩ
P = R * I² = 17.5 * 10^-3 + 40² = 28W
10 min = 180° * 400² = 2800W
Pertes = 200² * 17.5 * 10^-3 = 700W
Rth = (120-30) / 700 = 0.12°C/W
Rth * Cth = 0.12 * 11200 = 1344s = 22 min
Cela parait faux, en effet la valeur de 40 A nous renvoie à une puissance de 28W.
Etude karting avec banc d’essai :
Nous avons vu précédemment qu’un moteur fonctionne plus que l’autre, c’est pour cela qu’on a
choisi de faire d’autres mesures avec une méthode différente.
Pour réaliser ce tableau, un moteur a été utilisé en génératrice pour freiner et l’autre pour
l’échauffement.
21
temps
14h35
14h40
14h45
14h50
14h55
15h
15h05
15h06
15h10
15h20
15h27
15h30
15h35
15h40
15h45
15h50
15h55
16h
Intensité
BAT
26
32,8
32,4
37
35,6
36,9
37,3
49,5
50
I
U bat
U bat moteur moteur
71
30
60
71
37
60
70,3
36
60
70
40
60
70
43
60
70
41
60
70
42
60
69,2
7
60
69
59
60
T mot int T mot
(en °C)
ext U gene I gene T gene
29,4217061
30
62
0
25
41,5932814
30
62
0
25
47,682367
32
62
0,3
25
55,01257
39
60,7
4,5
28
55,8680433
38
60,7
4,4
31
55,5792934
40
60
4,15
29
56,1605002
40
60,2
3,9
29
57,0610303
41
58
17,9
29
58,9754344
42
58
17,2
29,6
59,9954966
59,310505
58,4817403
56,7568987
55,01257
53,1339314
51,64006
50,0153233
48,606888
CTN Ω
27000
16000
12500
9400
9100
9200
9000
8700
8100
7800
8000
8250
8800
9400
10100
10700
11400
12050
400W
4*400W
Pour calculer la température intérieure du moteur, on utilise l’équation de la CTN en sortant T :
R(T)= R 0 • e
T=
𝐵
(
β
β
−
)
T + 273 25+ 273
𝑅(𝑡)
𝐵
+
𝑙𝑛
𝑅0 25+273
− 273
Nous voyons que la température extérieure du moteur est proportionnelle à la température
intérieure, celle-ci est concrète.
Grâce aux mesures de la CTN on peut déterminer la température intérieure du moteur.
22
70
60
50
40
30
20
10
0
0
5
10
Série1
15
20
Série2
Fig 11 : La température interne et externe du moteur en fonction du temps
La température externe du moteur en orange augmente est produite par les pertes.
La température interne du moteur en bleu refroidit à la date t = 10 c’est-à-dire 1h car nous n’avons
plus de charge. C’est l’arrêt du moteur.
VI.
Difficultés rencontrées, avancée des travaux
Nous avons eu beaucoup de problèmes, pour commencer la météo n’est pas toujours
favorable pour réaliser nos essai.
De plus nous avons longuement attendu le matériel nécessaire pour paramétrer les variateurs du
karting, environ 5 mois d’attente pour le Donggle.
VI.
Bilan-synthèse
Nous allons concrétiser notre projet en participant à un challenge, ce qui va nous permettre
de mettre en pratique ce qu’on a réalisé, puis de voir la fiabilité.
Nous avons aussi réalisé un programme qui permet de visualiser la température du moteur grâce à la
CTN. L’équation de la CTN est utilisée.
23
Partie du programme qui permet d’afficher la température.
VII.
Annexes, bibliographie
- Wikipédia
- Forum velorizontal
24