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 Circuit électrique 12V

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Ophiocus
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MessageSujet: Circuit électrique 12V   Sam 04 Oct 2014, 16:51

Circuit élec 12V

Bonjour,
Je prépare le circuit élec de mon Milan SL (il arrive à la fin du mois   ) et j'aimerai avoir vos avis sur ce que j'ai préparé jusque là. J'ai vu le sujet à propos des clignotants et cela se recoupe un peu du coup.
M'enfin voila.

Au programme:

  • feux avant cryo premium *2 (6V)-->inclus avec le VM
  • clignotants de moto à led *4 (12V)--> http://www.bihr.eu/nl/product/0/7814
  • centrale pour que ça clignote*1(12V)--> https://www.louis.de/fr/artikel/centrale-cligno-spe-led/10033844?list=11577832
  • bandeau led rouge permanant à l'arrière * 1(12V; 400mA)--> http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__14286__High_Density_Waterproof_LED_Flexible_Strip_RED_1mtr_.html
  • feux arrière stop de moto *1(12V; 2,5W; donc 210mA)--> https://www.louis.de/artikel/led-miniruecklicht/10033576?list=18783132
  • Batterie LifePo4 *1(13,2V; 4200 mAh)--> http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__14070__ZIPPY_Flightmax_4200mAh_4S1P_30C_LiFePo4_Pack.html

Cicuit:

  1. Boucle éclairage avant:
    les 2 phares en série (6+6V donc) + résistance R=U/I=(13,2-12)/4,2=0,3 Ohm (c'est négligeable non?)
    + |---R1---X---X---|\---| -
  2. Boucle bande led:
    Comme précédent, 1,2V à diffuser. R2=R1
    + |---R2---LED---|\---| -
  3. Boucle feux stop:
    Comme précédent, 1,2V à diffuser. R3=R1. (interrupteur à contact sur le levier de frein)
    + |---R3---LED---|\---| -
  4. Boucle Clignotants:
    Comme précédent, 1,2V à diffuser. R4=R1. (interrupteur à  3 positions à la fin)
                                           |---LED---|
                              |---R4---|---LED---|---|
    + |---Centrale---|                                |----|\---| -
                              |---R4---|---LED---|---|
                                           |---LED---|

note: sur ma magnifique symbolisation |\ = interrupteur et X=lampe

Question:
Ai-je vraiment besoin de résistances à rajouter ou est ce que les 1,2V additionnels de la batterie passent dans les marges?
Voyez-vous des choses à corriger/optimiser, des incohérances dans les composants que je souhaite utiliser?

Merci d'avance pour les retours en élec!
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sleibt
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MessageSujet: Re: Circuit électrique 12V   Dim 05 Oct 2014, 10:30

Une batterie n'a pas, loin de la, une tension constante, selon son etat de charge, sa temperature, le courant qu'on lui demande.

LiFePO4, 3.65V juste quand la charge vient de finir, 2.5V ou meme 2V en toute fin de decharge (dans les deux cas, il est important pour la securite et la duree de vie de la batterie que les valeurs indiquees par le fabricant soient respectees). Donc pour un pack 4S, entre 8V et 14.6V.

De meme, les batteries au plomb se chargent avec des tensions de l'ordre de 14V, ce qui, dans un vehicule a moteur, veut dire que l'alimentation electrique varie dans de larges proportions, 12V moteur arrete, potentiellement moins de 10 pendant le demarrage, 14V moteur tournant... et je ne parle pas de ce qu'il se passe si jamais il y a un faux contact sur une borne de la batterie pendant que le moteur tourne.

-> tout ce qui est bien concu pour fonctionner sur un circuit de vehicule a moteur ne doit avoir aucun probleme avec ta batterie, pas besoin de s'embeter a faire autre chose qu'un branchement direct.

-> pour tes feux avant, j'ai un doute. Ils sont prevus pour fonctionner sur une batterie avec 5 elements NiMH, donc la moitie de la tension de la batterie leur va sans doute a peu pres... mais c'est loin d'etre une simple charge resistive (style ampoule a incandescence) que l'on peut mettre en serie et que tout soit bien. Il y a dedans un convertisseur pour alimenter la diode avec un courant constant quand la tension batterie varie, qui fonctionne probablement par decoupage, donc la consommation de courant de chaque n'est pas constante dans le temps, du coup la repartition de la tension non plus. Selon les details du schema interne, et aussi la variation des composants, ca peut marcher a peu pres bien... ou pas.

Et aussi, ce montage oblige a faire fonctionner les feux ensemble, ma preference personne va pour un montage avec un feu eclairant "rasant" que l'on utilise comme feu de croisement, et un eclairant plus haut que l'on allume a la demande comme feu de route (idealement, il y a besoin de 3 commandes sur le tiller: poussoir pour le klaxon, inter du feu de route, commutateur de clignos).

Donc, a moins d'une doc B&M qui permette d'affirmer que leurs phares sont directement alimentables en 12V, il faut installer un convertisseur de tension pour produire qqch de plus faible pour les phares. Ne pas prendre un modele lineaire qui va dissiper la moitie de l'energie en chaleur, mais un modele a decoupage, d'une meilleure efficacite (>80%). Quelle tension choisir? Ben 6V... sauf que tu auras probablement un jour besoin d'alimenter aussi un GPS/telephone pour des sorties plus lointaines, du coup il est tentant de prendre du 5V directement... (voir la rubrique "xBEC" des sites de R/C).

Question: qqn a-t-il teste ses phares B&M pour savoir si leur luminosite est plus faible a 5V? On sait tous qu'ils baissent sur les VM 6V lorsque la batterie est dechargee et que l'on clignote, mais il est possible que la tension descende bien plus bas que 5V a ces moments-la.
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PatsyGarett
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MessageSujet: Re: Circuit électrique 12V   Dim 05 Oct 2014, 12:46

Pour éviter l'écueil de la tension d'alimentation des B&M, j'ai mis un Philips SafeRide 80 lux pour Pedelec (de mémoire cela acceptait 6 à 70V...)
Il éclaire aussi bien que le B&M de mon VD et présente un service sans défaut depuis 2 ans !
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lucke
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MessageSujet: Re: Circuit électrique 12V   Dim 05 Oct 2014, 19:55

Je suis de l'avis de sleibt ; les équipements qui sont prévu pour du 12V sont déjà équipés d'éléments auxiliaires (résistance ou autres) et il supportent des variations de tension.

Par contre ton calcul pour les résistances est très certainement faux. Je n'ai pas les donnés de tes feux avant, mais il me semble peu probable qu'ils consomment 4.2 A.
Avec ta batterie de 4200mAh, tu n'aurais qu'une heure d'autonomie en n'allumant que les feu avant.

De plus, tu mets que R1 = R2 = R4 , alors que les courants ne sont certainement pas égaux.

Mais comme ces résistances sont inutiles, ce n'est pas nécessaire de te casser la tête.
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Micke
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MessageSujet: Re: Circuit électrique 12V   Lun 06 Oct 2014, 10:58

Attention s'il s'agit des Cyo prévues pour VAE elles encaissent plus que 6v.
Plus de détails sur les modèles existants par là.
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zapilon
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MessageSujet: Re: Circuit électrique 12V   Lun 06 Oct 2014, 12:16

Une LED fonctionne à courant constant (350 mA pour les LED 1W genre Cyo) et n'aime pas être alimentée ne serait ce que 0,5V au delà de sa tension normale de fonctionnement (tendance au court circuit ). On ne devrait donc pas parler de volt pour une LED
L'électronique contenue dans le phare comprend donc un pont redresseur et un driver régulateur de courant à découpage

Ce système redresseur à l'entrée fait qu'on peut injecter dans le phare de 6 à 40V continu ou alternatif ( dynamo moyeu) et qu'on peut brancher des phares en série (attention ces phares ont souvent une borne à la masse même sur alternateur)

Pour mon VC je m'étais branché directement aux bornes des LED en série et alimenté à travers un driver extérieur (I=350mA) pour éviter sur batterie les volts consommés par les ponts redresseurs et augmenter l'autonomie

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Ophiocus
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MessageSujet: Re: Circuit électrique 12V   Mar 07 Oct 2014, 19:16

sleibt a écrit:
LiFePO4, 3.65V juste quand la charge vient de finir, 2.5V ou même 2V en toute fin de decharge (dans les deux cas, il est important pour la securite et la duree de vie de la batterie que les valeurs indiquées par le fabricant soient respectées). Donc pour un pack 4S, entre 8V et 14.6V.
Whao, je ne pensait que la tension variait autant que cela! Ok pour le branchement direct des cligno, cool.

sleibt a écrit:
Et aussi, ce montage oblige a faire fonctionner les feux ensemble, ma preference personne va pour un montage avec un feu éclairant "rasant" que l'on utilise comme feu de croisement, et un éclairant plus haut que l'on allume a la demande comme feu de route
Très bonne idée d'avoir 2 angles différents pour les phares, je me garde ça sous le coude.

sleibt a écrit:
Donc, a moins d'une doc B&M qui permette d'affirmer que leurs phares sont directement alimentables en 12V, il faut installer un convertisseur
Si je garde les 2 phares en série (et donc allumés toujours ensemble), ils ne sont pas scensé prendre la moitié de la tension? Au vue du prix de nouveaux phares proposé par Micke, qui acceptent jusque 40V, je peux surement demander aux gens de Raëderwerk de ne pas me monter de phares et d'enlever cela de la facture: ça payera les nouveaux!

lucke a écrit:
Par contre ton calcul pour les résistances est très certainement faux
Je n'en doute pas, je suis rouillé de l'élec! M'enfin, en y réfléchissant 2 fois, oui, j'ai pris le problème à l'envers, il faut savoir combien les lampes appellent de courent en 1er^^. Mais bon, pas besoin de calcus en fin de compte héhé.

En tout cas, merci beaucoup de vos retours!
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sleibt
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MessageSujet: Re: Circuit électrique 12V   Sam 11 Oct 2014, 20:38

Pour la variation de tension pendant la decharge de la batterie: pendant la plus grande partie de la decharge, la tension bouge beaucoup moins que ca; mais aux deux extremites c'est une autre histoire.

Ophiocus a écrit:
Si je garde les 2 phares en série (et donc allumés toujours ensemble), ils ne sont pas scensé prendre la moitié de la tension?

Je te rassure, les lois de l'electricite n'ont pas change, donc 2 composants en serie sont traverses par le meme courant.

Du coup, dans le cas simple ou les deux composants sont des resistances de meme valeur, la tension a leurs bornes se trouvent etre identiques (U=R*I), donc la moitie du total. On trouve ce cas si l'on branche des ampoules a incandescence en serie.

Quand les composants ont d'autres caracteristiques, ca peut dependre d'autre chose: avec des condensateurs par exemple, il faut faire aussi intervenir leur etat initial.

Avec des diodes maintenant, la tension depend peu du courant, ainsi pour des diodes blanches, la tension est d'environ 3V quelque soit le courant.
C'est la une partie du probleme avec les diodes: on ne peut pas les brancher directement sur une source de tension sans que le courant s'envole, entrainant au mieux un rendement energetique deplorable, au pire la destruction du composant le plus fragile du circuit electrique.
Il faut donc reguler le courant qui les traverse. La facon simple est de mettre une resistance en serie.
Dans le cas d'une batterie de 6V et d'une LED blanche (donc 3V), on va choisir la valeur de la resistance pour que le courant voulu donne 3V aux bornes de la resistance.
Ca marche mais... on obtient un circuit qui a 2 problemes: 1) il dissipe la moitie de l'energie de la batterie dans la resistance (perdue en chaleur, beurk), 2) comme on l'a vu, la tension d'une batterie varie en fait beaucoup... donc le courant et la luminosite aussi!
Heureusement, pour qui n'a pas envie de faire un indicateur (empirique) de niveau des piles et cherche la meilleure autonomie possible, il existe une solution moderne: le regulateur a decoupage. Il consiste a allumer / eteindre tres regulierement l'alimentation du circuit pour faire la bonne valeur "en moyenne" (il y a souvent une bobine dans le lot de composants, mais n'entrons pas trop dans les details).
Cerise sur le gateau, la quasi totalite des montages de ce type sont regules, ainsi le ratio "alimentation active / coupee" est ajuste pour toujours avoir le bon courant (et donc la meme luminosite) sur une large plage de tensions d'alimentation. Un phare a LED qui accepte de 6 a 40 volts avec cette technologie, c'est (presque) facile a faire. Avec des resistances c'est juste impossible.
La LED est contente, elle a 3V et un courant qui lui convient, les pertes sont tres reduites c'est bon pour l'autonomie. Par contre, en amont, ce circuit n'a pas une consommation constante, mais une suite de moments ou il consomme, puis il s'arrete, et recommence.
A moins qu'ils soient synchronises, mettre 2 montages de ce type en serie va poser probleme, car il faut que les deux soient "allumes" en meme temps pour que le courant passe. Pire, quand l'un est "on" et l'autre "off", celui qui est "off" voit plus que la moitie de la tension de la batterie.

Donc, ca peut ne pas marcher bien (ni meme du tout), d'ou ma mise en garde. A contrario, il y a aussi des cas ou ca pourrait fonctionner (par exemple si le montage incorpore un filtre en amont pour lisser ce que voit la batterie).

En gros, la seule facon d'essayer ce montage serie sans trop de risque, c'est si les phares sont connus pour supporter le 12V. Sauf que dans ce cas... autant les brancher directement en parallele, avec chacun son interrupteur, et laisser le regulateur a l'interieur ajuster le courant (au lieu d'etre environ moitie / moitie on/off, ca pourrait faire 25% on et le reste du temps off). Ca ne devrait faire aucune difference sensible cote autonomie.

Dernier point: certains VMs sont livres (ou livrables) en 12V et pas forcement avec 2 phares, du coup ils doivent bien utiliser un phare compatible 12V. Il suffirait de trouver ce qu'ils utilisent (bluevelo en amerique du nord me vient a l'esprit, mais il me semble que c'est aussi faisable en europe).
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