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Vélo dynamo pour produire du courant électrique : Différence entre versions

De HATLAB
 
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L'objectif est d'afficher la quantité d'énergie produite par le cycliste, en Wh.
 
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* en plus il y a quelques informations relatives à la consommation d'energie dans les transports quotidiens
 
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Actuellement, une seule dynamo peut etre branchée à la fois.
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|Step_Content=Le moteur est fixé directement sur la fourche avec un serflex. Il est utilisé comme dynamo active par défaut.
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S'il est défaillant, il peut être débranché et remplacé par un autre.
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Il n'est pas prévu de pouvoir le faire basculer pour éviter sa rotation.
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Ne pas l'activer si une autre dynamo est utilisée, afin de la préserver.
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Pour activer cette dynamo,  faire passer l'élastique sur le bras mobile jaune (Photo 2).
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Brancher les fils de ce moteur à la place de l'autre.
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* souples et plus facile à mettre en place sur le pignon du moteur (Flex avec remplissage 15%)
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* plus rigide et plus solide, mais difficile à enfiler (Flex avec remplissage 40%). Assouplir le galet avec un soufflant chaud facilite l'opération.
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{{Notes}}
 
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{{Tuto Status}}
 
{{Tuto Status}}

Version actuelle datée du 13 juillet 2024 à 19:43

Une Technique de avatarSylvain dans les catégories Électronique, Énergie, Sport & Extérieur, Projet de Groupe. Dernière modification le 13/07/2024 par Sgiraud.

Vélo dynamo pour produire du courant électrique velo-3pers.png

Faire du sport et en même temps produire du courant our recharger des appareils er d'autres usages.

Difficulté
Moyen
Durée
2 jour(s)
Coût
30 EUR (€)
Licence : Attribution (CC BY)

Vélo dynamo pour produire du courant électrique velo-3pers.png

Introduction

Combien peut-on produire en pédalant ? En régime normal, en cycliste qui pédale bien produit de 100W à 200W. Pour commencer, on va brancher un moteur DC basique et viser 10W. L'objectif est d'afficher la quantité d'énergie produite par le cycliste, en Wh.

Liste des matériaux

  • 1 vieux vélo d'appartement
  • Arduino, Regulateurs, LED 7 digits,....

Le vélo est réalisé autant que possible avec des éléments récupérés.

Liste des outils

Etape n°1 - Fixation des dynamos

  • 1 sur la fourche avant
  • 1 proche du pédalier
  • 1 seconde sur la roue avant

Caution-icon.jpg
Selon la position, la rotation du moteur sera inversée et donc la polarité aussi. A prendre en compte.

La photo montre la dynamo secondaire, déasctivée par défaut.

Etape n°2 - Impression du galet

Selon le moteur récupéré, il faudra préparer un galet adapté au contact avec la roue. Le galet est imprimé en TPU Flex. Ainsi, on peut l'emmancher en force sur le pignon du moteur.

Etape n°3 - Le circuit électronique

Il comprend:

  • 1 diode de protection si le moteur tourne à l'envers
  • 1 Voltmètre/Amperemètre à double affichage
  • 1 régulateur step-down 100V -> 24V pour alimenter le chargeur USB
  • 1 chargeur 12/24V USB PowerDelivery pour automobile type "allume-cigare"
  • 1 résistance de 1 Ohm pour la mesure d'intensité par l'Arduino
  • 1 régulateur step-down 100V -> 5V pour alimenter l'Arduino et les afficheurs
  • 1 interrupteur pour couper l'affichage
  • 1 Arduino Nano v3 pour la mesure aux bornes de la résistance
  • 1 [ afficheur Leds 7-digits MAX7219] pour afficher l'énergie produite calculée
  • 1 bande Leds RGB WS2812B pour faire encore plus beau, en option

Etape n°4 - Le circuit électronique avec maintien de l'affichage

Avec le schéma ci-dessus, dès que le cycliste cesse de pédaler, l'affichage s'éteint immédiatement et le compteur repart à zéro. Cela peut être frustrant.

Afin de conserver la valeur quelques secondes et ainsi permettre les pauses, voici un nouveau schéma avec ajout d'un superconducteur. Celui-ci suffit à maintenir l'affichage quelques dizaines de secondes. Il necessite un régulateur boost 5V pour maintenir la tension en sortie.

Etape n°5 - Réalisation du circuit

Sous les fils, dans l'ordre du circuit:

  • Au milieu, le régulateur step-down 100V - 5V
  • En bas à gauche, 2 supercondensateurs de 4F = 8F
  • A gauche: un coin du régulateur boost 5V
  • En haut; l'Arduino
  • Tout en bas, le chargeur USB Power Delivery (15W)

Le régulateur 100V - 24V n'est pas sur l'image.

Etape n°6 - Le plateau

  • il permet de poser l'appareil à charger et visualiser (par exemple une video)
  • 2 prises de recharge PowerDelivery et Qualcomm
  • affichage de la tension et intensité en sortie de la dynamo
  • affichage de l'énergie produite en Wh (avec 2 chiffres après la virgule)
  • en plus il y a quelques informations relatives à la consommation d'energie dans les transports quotidiens

Etape n°7 - Sous le plateau

La photo montre les 2 boitiers sous le plateau.

A droite se trouve le boitier avec le régulateur 100V -> 24V. Il comprend le cable pour brancher la dynamo active. Le Voltmetre/Amperemetre est branché dessus.

Le boitier de gauche comprend la reste de l'électronique: Régulateur 5V, supercondensateurs, arduino, connexion de l'affichage 7-digits.

Actuellement, une seule dynamo peut etre branchée à la fois.

Etape n°8 - C'est prêt: UTILISATION

Pour installer ou démonter le plateau, désserrer la poignée qui tient le guidon.

Sortir le guidon.

Etape n°9 - Brancher le moteur

Le fil Blanc-Rouge-Vert permet de choisir le moteur qui servira de dynamo.

(Le fil vert n'est pas utilisé)

A débrancher avant de retirer le plateau.

Etape n°10 - Bloquer la rotation du plateau

Le fil jaune évite la rotation du plateau

Lui faire faire 2 tours autour de la poignée de la vis, avant de le tendre en plaçant le guidon dans son tube.

Etape n°11 - Dynamo principale

Le moteur est fixé directement sur la fourche avec un serflex. Il est utilisé comme dynamo active par défaut.

S'il est défaillant, il peut être débranché et remplacé par un autre.

Il n'est pas prévu de pouvoir le faire basculer pour éviter sa rotation.

Etape n°12 - Dynamo secondaire (secours)

Par défaut , la dynamo secondaire n'est pas activée:

l'élastique noir (dans le cercle rouge) entoure la partie fixe du support (grise). Ainsi il n'y a pas de pression du galet sur la roue.

Ne pas l'activer si une autre dynamo est utilisée, afin de la préserver.

Pour activer cette dynamo, faire passer l'élastique sur le bras mobile jaune (Photo 2).

Brancher les fils de ce moteur à la place de l'autre.

Etape n°13 - Pièces de rechange

Il y a quelques pièces de rechange.

Les galets sont de 2 types:

  • souples et plus facile à mettre en place sur le pignon du moteur (Flex avec remplissage 15%)
  • plus rigide et plus solide, mais difficile à enfiler (Flex avec remplissage 40%). Assouplir le galet avec un soufflant chaud facilite l'opération.

Notes et références

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