Capacité de la batterie?

 

Capacité théorique

Le nombre de watt heure théoriques fournis par une batterie est le produit de son voltage par le nombre d'ampère heure stockés. Une batterie 36V 10 Ah contient 360 watt heure. En 48V 20 Ah on dispose de 960 watt heure.

Capacité mobilisable

On considère qu'une batterie lithium polymère ne doit pas être déchargée au dela de 80% de sa capacité afin d'optimiser sa durée de vie. Une batterie 36V 10 Ah offre donc 300 watt heure d'énergie électrique pleinement mobilisable.

Energie mécanique

L'énergie électrique de la batterie est convertie en énergie mécanique par le couple controleur moteur, avec un rendement moyen qu'il est raisonnable d'estimer au mieux à 75%. Une batterie 36V 10Ah n'offre plus que 225 watt heure mécaniques. Une batterie 48V 10Ah donnera 300 watt heure mécaniques. L'énergie mécanique totale prise en charge par la batterie à votre place proviendra de deux facteurs: le roulement, et les dénivelés.

Energie de roulement

Les forces de roulement, frottements, résistance au vent, demandent une puissance qui augmente très rapidement, avec le carré de la vitesse. On peut considérer les approximations suivantes (sur le plat):

15 kmh : 60 watts
20 kmh : 100 watts
25 kmh : 150 watts
30 kmh : 220 watts
35 kmh : 320 watts
40 kmh : 450 watts

Une batterie 36V 10Ah devrait avec ces données permettre de rouler à 30 kmh pendant une heure sans pédaler (et donc parcourir 30km), ou de rouler à 20kmh pendant 2 heures (pour faire 40km). En pratique de nombreux autres facteurs (accélérations, faux plats, forces de roulement supérieures...) vont réduire cette capacité. En pratique également, vous allez pédaler, et donner de 50 à 100 watts de puissance sans trop forcer, ce qui donnera de meilleurs résultats .

Energie mécanique de montée

L'énergie mécanique de montée dépend de votre poids, mais pas de la vitesse (toutefois voir plus bas). Le calcul du besoin correspondant est assez simple. Pour un équipage d'environ 110 kg (pilote + vélo + moteur et batterie), une approximation réaliste de l'énergie requise pour monter 100m est de 30watt heure. Cette énergie sera consommée bien entendu avec une puissance instantanée qui augmente avec la vitesse. Cette puissance étant limitée par le controleur, ce dernier fixera votre limite de vitesse dans une montée donnée.

Bien sûr, en montée, la puissance instantanée requise pour cette ascension s'ajoute au roulement. Une montée aura donc tendance à accroitre l'ampérage demandé à la batterie. Ce n'est pas sans incidence sur la performance et sur le rendement. En effet, sous forte charge, votre batterie verra sa tension chuter temporairement. Et votre moteur recevra moins d'énergie. Il faut donc être raisonnable, et ce d'autant plus avec une batterie qui n'est plus en pleine charge.

Energie d'accélération

Les accélérations demandent de l'énergie fournie éventuellement dans des zones de mauvais rendement. Ce qui est perdu est perdu. Considérez cette perte quand vous freinez. Cette énergie de freinage pourrait être récupérée au prix de dispositifs supplémentaires. Il est peut être préférable d'être léger sur les accélérations sauf de temps en temps pour se faire plaisir (par exemple fumer un scooter au démarrage avec une formule évolution 'mars' :-) )

Calcul de votre besoin

Un moyen simple consiste à réaliser votre parcours type avec votre véhicule habituel, en utilisant une application mobile GPS comme wikiloc, ou every trail. Vous connaitrez alors vos besoins en dénivelés montants, et vos distances. En fonction de ce que vous allez pédaler, et de vos objectifs de vitesse, vous pourrez définir la capacité de votre batterie. Selon vos besoins de puissance instantanée, vous allez déterminer votre contrôleur. Contactez nous.

 

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