Projet d'entraînement éléctrique Kart éléctrique publique

[invite91285cca]

Bonjour,

Je suis nouveau ici. J'ai un projet sur le kart électrique dans laquelle je dois étudier les parties de transmission mécanique, puis du moteur éléctrique, le convertisseur électronique de puissance et finalement la batterie à partir d'un cahier de charges. Pour l'instant il me reste les parties convertisseur et la batterie.

J'ai choisi un moteur de courant continue dans les catalogues qui fonctionne en I nominal =250A et V nominal =48V. J'ai également calculé la capacité de la
batterie nécessaire qui vaut 11Ah. Le problème c'est que je ne sais pas comment dimensionner le convertisseur qui relie la batterie et le moteur. Je sait
qu'il y des différents convertisseur comme le hacheur, le redresseur et l'onduleur. J'ai pensé à utiliser un hacheur qui est un convertisseur DC-DC puisque le moteur et la batterie sont en courant continue. Mais je ne sais pas quelles sont les caractéristiques à regarder pour le convertisseur pour que je puisse choisir un modèle compatible avec le moteur et la batterie.

Quelqu'un qui maîtrise bien ce domaine peut me donner quelque conseils sur le raisonnement stp?

Merci.
-----

[inviteede7e2b6]

un moteur consommant 250 A va vider la batterie de 11 A.h en

11/250 = 0,044 heure , soit 2 minutes à la louche....

va pas rouler longtemps le kart !

[f6bes]

va pas rouler longtemps le kart !

Bsr Pixel,
Et les pédales , hein qu'est ce qu'en fait des pédales ...la batterie c'est juste pour prendre un peu d'élan...UNE fois...comme chez les belges!
12kw , ça c'est du bourin !
Bon W E

[bobflux]

Un moteur de 12 kW sur un kart, on n'arrête pas le progrès, c'est pour faire le Nurburgring ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite91285cca]

[un moteur consommant 250 A va vider la batterie de 11 A.h en

11/250 = 0,044 heure , soit 2 minutes à la louche....

va pas rouler longtemps le kart !]

oo...merci pour le conseil...j'ai fait une grosse erreur...mais j'ai pas vraiment compris... si la capacité d'une batterie est 11Ah c'est-à-dire elle peut fournir 11A de courant dans une heure c'est ça? et après une heure, la batterie est épuisé?

[bobflux]

C'est ça...

[invite1c645da4]

Bonjour à tous,
Va falloir une borne de rechargement tout les 200m. Mais tu dois déplacer quoi avec ton kart? Le pilote est si gros que ça?

[f6bes]

oo...merci pour le conseil...j'ai fait une grosse erreur...mais j'ai pas vraiment compris... si la capacité d'une batterie est 11Ah c'est-à-dire elle peut fournir 11A de courant dans une heure c'est ça? et après une heure, la batterie est épuisé?

Bjr à toi,
Et de plus ta batterie est morte si elle est au plomb!
Enrégle générale on ne décharge pas une batterie à plus de 50% de sa capacité. Donc tu divise ses possibiltés par deux.
Enfin demander 250 A sur une si minuscule batterie, elle risque surtout...d'exploser. C'est l'équivalent d'un court circcuit pour elle !
Je te conseille de revoir la puissan ce de ton moteur.
Mais faut pas partir à l'envers. Faut d'abord calculer là puissance nécessaire AVANT de déterminer la puissance du moteur et non pas l'inverse.
Bon W E

[Positron1]

Salut,
Fais le contraire !!
Batterie 250A et moteur 11A 48 V ce qui fait 500W en gros tu vas pouvoir tourner 24h !!!!
la batterie va être volumineuse !!!!! genre chariot élévateur !!!!
Revois tes données
@+

[invite91285cca]

En fait, après les calculs à partir des bilan de forces subit par le kart qui sont la force de roulement et la force aérodynamique (je néglige la force de pesanteur puisque le kart roule sur une piste plat) , j'ai trouvé la puissance max nécessaire pour faire rouler le kart qui est égale à 11kW. En tenant compte du rendement de la transmission mécanique qui est un système poulie courroie de 95%, j'ai trouvé la puissance max que le moteur doit fournir Pm=11,57kW. Donc j'ai choisi un moteur sur un catalogue de puissance nominal 12 kW, de puissance max 14 kW, de I nominal 250 A, V nominal 48 V et V max 56 V. D'après le cahier des charges, le kart doit tenir 15 min pour un pilote. En supposant qu'on charge la batterie après 4 tours donc 1 heure de consommation, est ce que ça veut dire la batterie doit posséder une capacité de 250 Ah?
Et pour dimensionner le CEP, est ce que je dois tenir compte de la tension et courant d'entrée qui vient de la batterie et celles de sortie qui va être à l'entrée du moteur? Quelqu'un peut m'expliquer les détails stp?

Merci

[invite1c645da4]

Bonjour,
Comment tu as calculé?
Faut que tu partes d'une masse M à déplacer à la vitesse max V. La force principale que tu auras vaincre à mon avis c'est celle de la gravité même si le terrain est plat

[f6bes]

En fait, après les calculs à partir des bilan de forces subit par le kart qui sont la force de roulement et la force aérodynamique (je néglige la force de pesanteur puisque le kart roule sur une piste plat) , j'ai trouvé la puissance max nécessaire pour faire rouler le kart qui est égale à 11kW.
i

Bjr à toi,
Hum "trouver" 11 kw ne veut strictement RIEN dire...si TU ne préçises pas dans QUELLES conditions ( vitesse )
Une voiture de 50kw utilise sa pleine puissance (50kw) SI elle se dépalace (meme sur du plat) au MAXI de ses possibiltés.
Si elle roule à 10kh la puissance nécessaire n'est que de qq kw.
Donc dire 11 kw SANS donner la vitesse à atteindre n'a pas de signification.

AVANT de te souçier du convertisseur commençe par déterminer la puissance nécessaire.
Quel sont les calculs pour "annonçer" : il faut 11 kw ?
http://forums.futura-sciences.com/el...-sabonner.html

Autre question : c'est quoi un " kart électrique..PUBLIQUE " ??
Bon W E

[Positron1]

Re,
Je ne comprend pas bien ce que tu veux faire: le genre de Kart, son poids, sa puissance, sa vitesse
Un exemple, j'ai un Kart thermique, construit avec un moteur de Vespa125 Cm3, puissance 1CV, vitesse 80 Km/h poids 80 Kg, est ce ce que tu veux réaliser en électrique ?
@+

[invite1c645da4]

Pour moi ça donne ça.
Si on suit ton raisonnement à chaque fois qu'il y a un plat la gravité disparait. Crois-moi que si ça marchait comme ça, à la base de lancement de fusées de Kourou ils auraient nivelé à mort.

[invite91285cca]

Bonjour,
Cahier des charges:
Vitesse max à atteindre : 70 km/h = 19, 44 m/s en 8s. Cela donne l'accélération = 2,43 m/s²
mass du kart 200 kg
Cr asphalt 0,01
S surface du maitre couple = 0,35 m²
Cx coeff de trainée = 0,8

Bilan de force
Force de résistance au roulement
Fr = Cr.mg.cosα = 0,01 x 200 x 9,81 x cos 0 = 19,62 N
Force aérodynamique
Fa = 0,5.ρ.S.Cx.V² = 0,5 x 1,2 x 0,35 x 0,8 x 19,44² = 63,49 N

PFD:

∑F = ma
Fmotrice – Fr – Fa = ma
Fmotrice = Fr + Fa + ma
=19,62 + 63,49 + 200(2,43) = 569,11 N

Pcharge = Fmotrice.Vmax
=569,24 x 19,44
=11068,7428 W = 11kW

rendement poulie courroie 0,95

ᶯ = Pcharge / Pmoteur
Pmoteur = Pcharge/ ᶯ =11,58 kW

Je suis pas sûr si ce raisonnement est bon. Quelqu'un peut les vérifier?

Quote:Autre question : c'est quoi un " kart électrique..PUBLIQUE " ??

C'est un kart conçu pour le public, pas pour la compétition.

[wizz]

En fait, après les calculs à partir des bilan de forces subit par le kart qui sont la force de roulement et la force aérodynamique (je néglige la force de pesanteur puisque le kart roule sur une piste plat) , j'ai trouvé la puissance max nécessaire pour faire rouler le kart qui est égale à 11kW. En tenant compte du rendement de la transmission mécanique qui est un système poulie courroie de 95%, j'ai trouvé la puissance max que le moteur doit fournir Pm=11,57kW. Donc j'ai choisi un moteur sur un catalogue de puissance nominal 12 kW, de puissance max 14 kW, de I nominal 250 A, V nominal 48 V et V max 56 V. D'après le cahier des charges, le kart doit tenir 15 min pour un pilote. En supposant qu'on charge la batterie après 4 tours donc 1 heure de consommation, est ce que ça veut dire la batterie doit posséder une capacité de 250 Ah?
Et pour dimensionner le CEP, est ce que je dois tenir compte de la tension et courant d'entrée qui vient de la batterie et celles de sortie qui va être à l'entrée du moteur? Quelqu'un peut m'expliquer les détails stp?

Merci

tu oublies aussi des paramètresde ton cahier des charges

une puissance, ça sert à rouler vite (et vaincre les forces aéro, etc...)
une puissance, ça sert à monter vite une côte (comme un ascenseur)

mais une puissance, ça sert aussi à accélérer vite
une grosse berline comme une Golf, pour rouler à 100km/h, ça a besoin dans les 25ch
mais si tu dimensionnes cette Golf pour une vitesse max de 100km/h, et que tu lui mets un moteur de 25ch sous le capot, alors elle va mettre un milliard d'année pour atteindre sa vitesse max. Et toi, tu ne trouveras aucun client

faire un Paris-Lyon, la ligne droite est suffisamment longue pour laisser le temps à la voiture d'accélérer
mais pour un kart, peut être en indoor, la ligne droite est très très courte

[invite1c645da4]

masse du Kart 200kg. C'est le kart + pilote?

[inviteede7e2b6]

et il faut garder à l'esprit qu'un véhicule électrique impose une série de compromis qui en font un
escargot roulant pas longtemps...

rien de neuf pour le moment, la traction électrique AUTONOME ça ne marche pas , voir le nombre
d'"autolib" qui restent aux stations , malgré les dénégations désepérées de la municipalité de Paris et du constructeur.

[Antoane]

Bonjour,
Au passage, un tel système devra être homologué avant de pouvoir être proposé au public.

Pour ton calcul de batterie, pense qu'une batterie 12V 250Ah peut débiter 250Ah pendant 1h (ou plutôt 30minutes, cf F6bes), sous 12V. Donc si ton moteur est prévu pour 48V 250Ah...

[invite1c645da4]

Bonjour ,
En réponse à WIZZ, je suis pas trop d'accord. Ca dépend de ta boite de vitesse. J'ai bossé sur une voiture préparée pour la course de cote, c'était juste un 1300cm3 mais la pêche qu'elle avait au démarrage. Boite à vitesses courtes tout était fait pour avoir le plus fort couple par contre en vitesse de pointe c'était pas terrible. Mais pour l'utilisation c'était suffisant...

[invite1c645da4]

Une personne de masse 80 kg monte debout sur une chaise de 50 centimètres de haut. Quel est le travail effectué par le poids de cette personne ?

W = -m \ g \left ( z_B-z_A \right ), soit W = - 80 \times 9,81 \times ( 0,5 - 0 ) = - 392,4 \ J
Où 9,81 représente la constante g caractéristique de la Terre (en newton par kilogramme), 80 la masse en kilogramme et 0,5 la hauteur en mètre. Le poids est une force résistante dans ce cas (Il « s'oppose » au déplacement de la personne).

Dans la formule W est le travail exprimé en joules. Si quelqu'un peut confirmer......

[invitea7847605]

bonsoir
en fouillant un peu , une masse d'informations sur le sujet.
http://www.thierry-lequeu.fr/data/DIV407.HTM
entre autres universités

[invite1c645da4]

Bonjour,
Force = Masse * accélération
FA = 200 * 2.43 = 486 N

Force totale = FA + Faero + Froul = 486 + 63,49 + 19,62 = 569,1

Le travail W = Force * distance = 569,1 *19,44 =11063 Joules

1W = 1 Joule pendant 1 Seconde
P= 11063W (puissance aux roues)

Puissance moteur
Pm = P/095 = 11645,6W
Je retrouve à peu près la même chose que toi
Je crois qu'il va falloir être moins gourmand pour l'accélération

[invite1c645da4]

Mais ce calcul n'est valable que pour les 8 premières secondes, après ton accélération devient nulle.
Il te faut un maximum d'énergie pour lancer le kart. Si tu veux pas consommer autant au démarrage tu vas devoir démultiplier dans la transmission autrement dit mettre une boite de vitesse

[invite1c645da4]

Après la période de démarrage à vitesse constante de 70km/H sur terrain plat il te reste à fournir
(Faero + Froul) * distance = (19,62 + 63.49) * 19,44 = 1615 Joules soit 1615 W et faut pas avoir le vent de face.

[Montd'est]

J'ai pas l'habitude des calculs de mécanique, mais il me semble que tu as calculé la puissance pour pouvoir passer de 0 à 70 km/h en seulement 8s, c'est pour ça que ça demande une puissance si énorme en tout cas au démarrage: si la vitesse finale et l'accélération était revue à la baisse le résultat serait moins astronomique;

En plus ça permettrait d'avoir un moteur moins puissant et donc plus léger tout comme sa batterie.

[Tiluc40]

Bonjour,

Si c'est un kart, sur un circuit, c'est accélération et freinage en permanence, non ? Dans les phases de freinage, tu peux récupérer une partie de l'énergie pour la réinjecter dans la batterie et augmenter l'autonomie. J'ai trouvé un site qui expliquait comment le faire pour un kart électrique justement, en utilisant un convertisseur DC-AC réversible à 2 étages.
http://public.iutenligne.net/etudes_...s/Lequeu/kart/
Et ici la partie électrique http://public.iutenligne.net/etudes_.../kart/elec.htm

Sinon, pour revenir à la question principale du convertisseur, j'ai du mal à voir la taille que ça prend, un circuit pareil. Quelqu'un sait où trouver ces infos ? Par exemple, pour un convertisseur DC-DC qui sortirait 48V, 10 A, c'est gros ou c'est compact (par compact, j'entends quelques cm3). J'imagine qu'un tel dispositif doit être refroidi, et que le radiateur est peut-être l’élément qui prend le plus de place et de poids, non ?

[bobflux]

> j'ai du mal à voir la taille que ça prend, un circuit pareil.

À peu près la taille d'un paquet de clopes (en 500W).

Si c'est implémenté correctement avec des composants modernes, le boitier en alu suffit comme radiateur.

[wizz]

Bonjour ,
En réponse à WIZZ, je suis pas trop d'accord. Ca dépend de ta boite de vitesse. J'ai bossé sur une voiture préparée pour la course de cote, c'était juste un 1300cm3 mais la pêche qu'elle avait au démarrage. Boite à vitesses courtes tout était fait pour avoir le plus fort couple par contre en vitesse de pointe c'était pas terrible. Mais pour l'utilisation c'était suffisant...

ça ne change rien
avec une boite très courte, cela te permet de rester haut en régime moteur, et donc en puissance maxi
une boite court permet de monter plus rapidement en régime, et donc atteindre la puissance maximale plus rapidement
autrement dit, il suffit de mettre un variateur, pour avoir une infinité de rapport, de très court à très long

et un exemple de véhicule motorisé utilisant un variateur, c'est...la mobylette
et pourtant, la mobylette accélère moins vite qu'une moto 125cc à boite de vitesse

bref, pas de miracle
somme des forces = masse * accélération
la force, c'est le moteur, et donc sa puissance
on revient alors invariablement au ratio poids/puissance

[invite1c645da4]

Bonsoir,
Entièrement d'accord avec toi, il faudra toujours la même puissance. Ce qui est inquiétant c'est le poids du kart 200kg. Surtout si il faut rajouter le poids des batteries.