Vélo dynamo pour produire du courant électrique
Une Technique de 
dans les catégories Électronique, Énergie, Sport & Extérieur, Projet de Groupe. Dernière modification le 13/07/2024 par Sgiraud.
Faire du sport et en même temps produire du courant our recharger des appareils er d'autres usages.
Sommaire
- 1 Introduction
- 2 Etape n°1 - Fixation des dynamos
- 3 Etape n°2 - Impression du galet
- 4 Etape n°3 - Le circuit électronique
- 5 Etape n°4 - Le circuit électronique avec maintien de l'affichage
- 6 Etape n°5 - Réalisation du circuit
- 7 Etape n°6 - Le plateau
- 8 Etape n°7 - Sous le plateau
- 9 Etape n°8 - C'est prêt: UTILISATION
- 10 Etape n°9 - Brancher le moteur
- 11 Etape n°10 - Bloquer la rotation du plateau
- 12 Etape n°11 - Dynamo principale
- 13 Etape n°12 - Dynamo secondaire (secours)
- 14 Etape n°13 - Pièces de rechange
- 15 Notes et références
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
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 fixé directement sur la fourche avec un serflex est la dynamo active par défaut.
S'il est défaillant, il peut être débranché et remplacé par un autre.
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.
Ne pas l'activer si une autre dynamo est utilisée, afin de la préserver.
Pour l'activer, le faire passer 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 (PLA à 15%)
- plus rigide et plus solide, mais difficile à enfiler. Assouplir le galet avec un soufflant chaud facilite l'opération.
