Une année-14000km

Qui parle ?

(Pour les personnes qui n'aiment pas lire il y a des images en bas de cette page)

Octobre 2013 : cela fait environ trois ans et demi que je me suis lancé dans l’aventure du vélo à assistance électrique. J’ai monté plusieurs vélos : un victime d’un accident, un autre volé, un autre que j’utilise, ainsi que trois autres vélos pour des amis.

En plus de mon travail officiel, j’ai opéré gracieusement dans le domaine du vélo électrique durant deux ans en commençant par rendre service pour de la traduction en anglais des mails destinés aux fournisseurs chinois, pour finir par assurer la relation fournisseurs. Durant ces deux années j’ai aussi effectué une veille technologique importante dans le domaine et eu la chance de me rendre deux fois en Chine pour faire “la tournée” des fournisseurs.

J’ai roulé environ 30000km depuis trois ans : d’abord avec un kit légal à base de moteur 8FUN (25km/h, 250W) puis testé du “fait maison” avec contrôleur ebay et batteries de modélisme (48V 8Ah et contrôleur 750W) dont je parle sur mon ancien site - je passe toutes les étapes intermédiaires - pour finir par du moteur Nine Continent et une batterie 48V 20Ah de BMSBattery avec un contrôleur KU93 dépassant les 1000W.

Je viens de passer une année complète en utilisant le vélo comme véhicule principal (14000km) et je souhaite apporter mon témoignage à ceux qui se posent des questions sur le sujet.

Objectifs

• effectuer mon trajet vélotaf de 35km en une heure maximum et sans pédaler du tout
• coût minimal avec retour sur investissement le plus rapide possible
• utilisation de composants connus et dont la documentation est disponible
• maintenance minimale
• esprit “open source”, démontage et bidouille

Les composants

• Le vélo est un VTT Décathlon 5.1 qui dispose d’une suspension à l’avant et de freins à patins
• Moteurs 1 : j’ai ruiné plusieurs moteur 8FUN 24V de 250W à cause du contrôleur KU93 (24A en continu), alors qu’avec un contrôleur moins puissant (17A) j’ai fait des milliers de kilomètres sans soucis. Ce sont les planétaires qui ont fondus à chaque fois, mais sur le ouaibe on trouve un jeu de planétaires pour environ 15€ pour les 8FUN. J’ai tenté d’acheter des planétaires en métal mais il se trouve qu’il y a deux types de planétaires, un en 28 dents et l’autre en 36 dents. Je n’ai jamais réussi à trouver du 36 dents en métal, j’ai donc fusillé de nombreux planétaires en nylon qui se trouvent à 15€ sur le ouaibe. Ceci dit, à chaque fois il faut démonter, remplacer, remonter : cela fini par être pénible. Sinon, en 48V le moteur permet de rouler à 50km/h et c’est parfait pour mon usage.
• Moteur 2 : j’ai fini par prendre un moteur sans engrenage, un Nine Continent en 9x7. La vitesse moyenne sur mon trajet de 35km environ est de +/- 40km/h, pour une durée comprise entre 51 et 55 minutes. Le 9C n’est pas surexploité en 48V, par contre il est monté sur une jante merdique avec des rayons pourris (détaillé plus bas)
• un contrôleur KU93 de BMSBattery
• batterie 48V 20Ah de BMSBattery, Technologie Li-Ion
• deux chargeurs de BMSBattery, un pour la maison et un autre pour le boulot
• ainsi qu’une poignée d’accélération, un watt-meter (pas le budget pour un cycle analyst), un stepdown pour avoir du 5V à partir du 48V de la batterie, une phare avant très puissant à base de LED Cree XML-T6, de l’arduino et des petits composants...

Vélo et Équipement du vélo

Le vélo DKT est globalement très fiable, rien à signaler si ce n’est les pneus, les freins, l’éclairage légal :

• les patins de freins d’origine sont à mettre à la poubelle pour être remplacé par des Shimano qui freinent, eux !
• les pneus Décathlon font 800 kilomètres et favorisent les crevaisons, on peut les mettre à la poubelle sans regret. Ils sont remplacés par du Schwalbe. Dans un premier temps j’ai monté le modèle “Energizer” spécial électrique (certifié 50km/h, 90 kilos) mais j’en suis venu au “Fat Frank” sur la roue moteur pour diminuer les contraintes sur la jante. Avec ces pneus protégés par une bande de Kevlar, j’ai crevé trois fois en 14000 kilomètres (j’ai toujours une chambre à air sur le vélo)
• en matière d’éclairage, ce que fourni Décathlon est “légal” mais totalement indigent : ce sont des déchets chinois (pour ne pas dire qu’ils finissent à la poubelle).
• Pour l’éclairage, j’ai doublé le système : un système s’appuie sur la batterie, un autre est autonome
  • Pour l’éclairage provenant de la batterie j’utilise un “stepdown” 48V vers 5V auquel je connecte un petit hub USB, sur lequel je branche l’éclairage :
    • un feu arrière “maison / récupération” à base d’arduino
    • une LED de faible puissance à l’avant
  • pour l’éclairage autonome :
    • à l’avant, j’utilise la solution classique de la LED Cree à 20€ depuis la Chine avec une batterie rechargeable. C’est un éclairage vraiment très puissant et c’est réellement obligatoire lorsque l’on roule à +40km/h.
    • j’ai aussi modifié mon casque “de moto” pour intégrer deux LED clignotantes motorisées par un Arduino, le tout alimenté par une batterie rechargeable : j’ai un casque USB que je recharge au bureau, oui-oui, mon casque est connecté à l’ordinateur !
• la batterie est disposée dans un top case Décathlon lui même fixé sur un porte bagage de la même marque. Je vais au bureau avec le top case, c’est plus discret qu’une grosse batterie dans les mains !
• en matière de bagagerie, j’ai aussi un panier à l’avant du vélo. En plus de la capacité de portage (sac, gants, goûters...) le panier protège du vent et des projections d’eau. Un panier de cadre permet de loger la batterie du phare, une chambre à air et des démonte-pneus, une sacoche de cadre permet de loger un convertisseur de tension et un hub USB (alimentation du téléphone et de l’éclairage de secours).

Moteur Nine Continent (9C)

J’ai acheté la roue avec le moteur intégré "9C" en 9x7 il y a plusieurs mois. Le moteur est vraiment génial, son rapport qualité prix est très favorable. Le moteur encaisse très tranquillement 1500W en continu. Comme il est à entraînement direct, il n’a pas de système de réduction composé de planétaires en nylon qui sont susceptibles de s'abîmer. Le rendement est correct et le “feeling” très bon : sur certains moteurs on se trouve parfois dans une zone de résonances mécanique : “ça vibre”, ce n’est pas le cas dans ma configuration avec le 9C.

Par contre, la jante et les rayons ne sont pas d'une qualité suffisante pour mon utilisation ! J’ai cassé de nombreux rayons, après un mois ou deux de fonctionnement correct, je cassais au moins un rayon par semaine. J’ai commencé à être attentif en resserrant régulièrement les rayons, mais je continuais à casser. Le vendeur du moteur m’a envoyé plusieurs fois quelques rayons gratuitement (très grand merci) mais j’ai fini par acheter en Chine des rayons en 12G pour remplacer ceux en 13G (au coup par coup).

J’ai aussi appris à dévoiler une roue. En complément, j’ai aussi opté pour un gros pneu très large proposant un “coussin d’air” pour absorber une partie des contraintes mécaniques. Depuis je casse encore les rayons qui restent en 13G, que je remplace par ceux en 12G, mais beaucoup moins souvent.

Bien entendu avec le gros pneu une partie de l’énergie électrique est perdue en frottements supplémentaires du “Fat Franck”, mais il me semble que le diamètre plus important de la roue me permet de gagner un peu en vitesse de pointe. Je n’ai pas mesuré mais je suis certain de disposer d’une vitesse plus élevée en courbe. L’un dans l’autre ça s’équilibre (consommation / vitesse) et je ne suis pas fâché de rouler un peu plus vite (gain d’environ une minute sur le trajet de 55 minutes, estimation pifométrique). Dernier point, le confort est largement amélioré, la tenue de route et la sensation de sécurité aussi.

J’avais fait part de mon évaluation sur la qualité de la jante et des rayons au vendeur, pas pour le plaisir de ronchonner mais pour un retour espéré constructif : si nous sommes nombreux à indiquer les faiblesses d’un système, il se peut que le système s’améliore. Surprise, depuis quelques jours (octobre 2013) le vendeur propose des roues équipées de rayons en 12G : si ce n’était une question de budget, je m’équiperai tout de suite du nouveau modèle.

Contrôleur KU93

Ce contrôleur KU93 est vraiment un composant sans soucis. Au niveau des fonctionnalités :

• le “cruise control” se déclenche automatiquement au bout de 10 secondes, cela permet de lâcher la poignée d’accélération et de s’installer confortablement sur le vélo. Sans cela, deux heures par jour sur le vélo avec la même position de la main, du bras, de l’épaule, seraient trop douloureuses (tendinites garanties)
• le contrôleur supporte de fonctionner sans connecter les capteurs Hall : du coup je ne les connecte plus, un soucis de moins
• je n’utilise pas la connectique d’origine : j’ai coupé les connecteurs et soudé les câbles, cela permet d’éviter tous les faux contacts qui finissent par apparaître

Batterie BMSBattery

La batterie 48V 20Ah de BMS Battery :

• Technologie Li-Ion
• donnée pour 800 cycles (à 25° à 50% de décharge)
• environ 7kg

Cette batterie fait vraiment les 20Ah lorsqu’elle est neuve. Pour le nombre de cycles, j’ai perdu 20% de capacité après 400 cycles. BMSBattery la propose à 369$ (avec un chargeur 4Ah) mais il faut tenir compte du coût exorbitant du transport et aussi de la taxe d’importation, ce qui la rend à environ 500€.

Équipement du cycliste

J’ai roulé tout l’hiver et tout l’été. J’ai testé différentes solutions plus ou moins opérationnelles.

En premier lieu, je considère que la question du casque est fondamentale. J’ai roulé deux ans avec un casque de vélo, mais Ekoi à décidé de ne plus commercialiser le city, alors je suis passé au casque de moto, un casque JET. Ce fut une révélation, le casque de moto est un plus en matière de sécurité, mais aussi de confort, de protection contre le froid et tous les insectes volants et autres objets rencontrés sur le parcours (branches, canisses etc...). Et pour rouler deux heures par jour avec ça sur la tête, je confirme que je n’ai pas de fatigue spécifique. Pour moi le port du casque est tellement confortable que je l’ai gardé cet été !

Un autre élément de confort fut l’ajout de manchons sur le guidon, que j’ai laissés même durant l’été. C’est absolument génial de ne plus jamais avoir froid aux mains, et du coup l’hiver on peut se contenter de gants pas trop épais qui n’entravent pas l’agilité des doigts.

Pour le froid et la pluie, j’ai acheté des après skis Décathlon à 15€ et un “bas” de cycliste contre la pluie. Une grosse veste de la même marque pour le haut, trop grande pour moi a priori mais sous laquelle je peux me couvrir largement.

Les chiffres 1

Douze mois et 14000km en un an ! Entre le 15 octobre 2012 et le 15 octobre 2013, j’ai parcouru 14000km avec le vélo en l’utilisant essentiellement pour les trajets de la maison au boulot. La distance a été mesurée et enregistrée par le GPS du téléphone et l’application RunKeeper. De nombreux petits trajets (boulangerie du dimanche matin, sorties en ville etc...) n’ont pas été pris en compte par pure flemme mais cette distance effectuée est marginale.

Les chiffres 2

Budget

Le budget est contenu dans une enveloppe de 1000€ et comprend les éléments suivants :

Vitesse et Autonomie

Le vrai coût

Le budget initial est de 1000€. Le coût de la recharge est d’environ 40€ pour l’année, et encore, puisqu'une fois sur deux je recharge au bureau : le coût de l'énergie (l’électricité) est marginal. En pièce d’usure, les pneus (60€) sont bons pour 10000km, les patins tous les 5000km (12€), les manchons à 30€ durent une saison.

Le vrai coût se situe dans la batterie. En effet, pour 450€ de batterie, si l’on considère que l’on fait 15000km, alors on se retrouve avec un coût de batterie de 3€ pour 100km. Pour ma part, je considère que ce coût est encore trop élevé (par rapport aux contraintes du vélo), il faudrait une rupture technologique permettant de diviser le coût par deux.

Images

Souvent les gens ne lisent pas. Ils se contentent de regarder les images. En voici quelques unes.

RockRider 5.1

Moteur 9C

Batterie...

C'est la photo d'une 24V disponible sur le site de BMSBattery

Chargeur

GAZ !

SCHWALBE

"Fat Frank", le gros pneu qui change la vie

Et hop un casque