Vehicule HPULHV (Human powered Ultra light hybrid vehicle)

From Communauté de la Fabrique des Mobilités


A3.JPG No-image-yet.jpg

Fiche Contact :

Maker:
Model: HPULHV (Human powered Ultra light hybrid vehicle)
Contact: Arnaud sivert


Equipe HPULHV (Human powered Ultra light hybrid vehicle) to know the needs and help Vehicule HPULHV (Human powered Ultra light hybrid vehicle). The skills the team is looking for for this vehicle are Politique - Les personnes ayant les compétences recherchées par l'Equipe :Adam Mercier, Alain Dubois, Alexandrelagrange, Alexgrandremy, Andreaslivet... further results

Tags: XD1

Related challenge(s): L'extrême défi ADEME

Common produced: arduino ESP32

Community(ies) of interest: fablab soissons, IUT, Communauté de l'extrême défi

Country: france

On the map:
Chargement de la carte...

Level of project development: prototype


Technical Elements of the Vehicle[edit source]

Vehicle type: Velo, speed bike

Vehicle category: VAE, scooter

Number of people: 1

Number of rear wheel: 1

Number of front wheel: 1

Trunk/load volume: 250

Drive type: electrique avec pedalier

Transmission type: chaine

Steering type: bras leviers

Type of braking: disque

Chassis materials: alu, acier, bois, composite

Type of assembly: soude, boulonne, collé


Response file to the eXtreme Challenge[edit source]

Describe here your answer on 2 of the 6 parts: Vehicle, Energetics.
The 4 other parts (Narrative, ecosystem, economic and feedback) are to be detailed in your Team sheet: Equipe HPULHV (Human powered Ultra light hybrid vehicle)

[[dossier_veh::pour connaitre  le choix du cahier des charge de ce vehicule lire le lien suivant https://wiki.lafabriquedesmobilites.fr/wiki/Equipe_HPULHV_(Human_powered_Ultra_light_hybrid_vehicle)#Dossier%20Narratif

A4.jpg
  • Cahier des charges du prototype pour le Xdefi:
  • Donc pour répondre à l’Xdefi, seul un véhicule avec une aérodynamique inferieur de 0.0025 W/(km/h)^3 et une masse inférieure 30kg peut répondre aux objectifs de extrême défi tout en roulant à 45km/h que l’on surnommera  UPLHC (Human powered Ultra light hybrid cycle). Pour minimiser le prix, le matériel sera des produits de masse venant du vélo.

Nous avons écarté le Velomobile car la coque rajoute 17kg et que le cout de la coque rajoute 4000 à 5000€. De plus, la troisième roue demande de travailler correctement le centre de gravité ou de réaliser un avant pendulaire au velomobile.

Alors que Le centre de gravité n’est pas un problème pour un 2 roues, car il se penche dans les virages donc plus maniables.

De plus 95% du temps, la meteo n’est pas à la pluie et depuis les années 2000, il y a de tres bon vetement anti pluie.

Pour avoir une flexibilité de l’utilisation du véhicule (grande et moyenne autonomie), le prototype aura 2 batteries interchangeables (Swappable) malgré que nous avons des chargeurs qui permettent une charge en 1 heure.

Ces 2 batteries permettent une flexibilité de recharge, c’est-à-dire lorsqu’une batterie est utilisée, l’autre peut être rechargée chez soi. Une des 2 batteries peut être en location chez un

De plus, le véhicule pourra être utilisée avec qu’une seule batterie pour les petits trajets et diminuer légèrement sa masse.

Donc, notre défi est de réaliser un prototype avec l’optimisation de la masse d’un 2 roues et d’améliorer son ergonomie et son aérodynamisme pour consommer 3 fois moins qu’un scooter électrique qui font en générale 90kg. Tout en améliorant, par 2 l’autonomie et par 3 à 5 le volume de transport de bagages avec la même fourchette de prix qu’un scooter et la même vitesse max 45km/h.

Par conséquent, notre but est de réaliser une vélo couché « long tail » flexible en utilisation avec différents bagaging (remorque, sacoches 140litres, 2 enfants, caisse, coque arrière pour améliorer l’aérodynamisme) qui permet de passer partout. D’ailleurs à ce jour, les vélos droits long tail qui peuvent prendre 2 enfants de 30kg ou un assez grand volume de marchandises. Mais la fourche oscillante n’existe pas. Pourtant, la fourche oscillante permet d’amortir les irrégularités de la chaussée.

Le vélo couché permet de prendre des sacoches 2 fois plus longues qu’un vélo droit long tail car le pédalier est placé en hauteur.

Les vélos long tails sont bien plus maniable que les vélos cargos avec un coefficient aérodynamique plus faible. Son seul défaut et de ne pas être abriter les utilisateurs contre la pluie mais à une faible prise au vent de côté.

Le vélo couché a une excellente ergonomie par rapport au vélo droit (pas de compression de la colonne vertébrale, nuque, poignée…pas de mal aux fesses).

En France en 2022, le nombre de 2 roues vendues en France est de 300 000/an et le nombre de 2 roues équivalent 50cm3 est de 55 000/an dont 21 000 scooter électrique. Par conséquent, le marché est important. Alors que les scooters ne sont pas très utilitaires en déplacement de marchandise avec seulement des tops cases pouvant mettre 2 casques et un enfant à l’arriéré.

La différence de consommation entre un scooter électrique et notre prototype de vélo couché long tail est 3 fois plus faible et l’énergie musculaire réduit la consommation électrique de 25%

D’ailleurs, pour 150 000km la différence de consommation correspond au graphique suivant.
Capture d’écran 2022-09-10 101357.jpg
Le choix d’un 2 roues en 20 pouces permet de s’assoir et de relever facilement du vélo et d’avoir une large gamme de pneu. Ce diamètre de roue permet de monter un petit trottoir et de niveler les petits trous de la chaussée. De plus, la hauteur du coussin arrière permet aux enfants d’être assis convenablement avec les pieds touchant un reposoir en bois.
20220910 120649.jpg
Ce véhicule pourra se faufiler facilement la jungle urbaine et rurale. L’autonomie sera de 150 km avec 2 batteries (72V, 10A.h, lipofer, 6000cycles de charges) pour avoir une grande zone de fonctionnement sans recharger.

La motorisation sera un moteur roue de 3000W qui permet de ne pas avoir d’action sur la chaine comme pour les moteurs pédaliers. De plus, cette motorisation est facilement réparable donc durable.

Les sacoches, les caisses, les coques seront amovibles ce qui permettra de transformer rapidement le véhicule en fonction du besoin.

Pour atteindre la réalisation, nous devons passer à la deuxième version d’un de nos prototypes et vérifier sa consommation en fonction du bagaging. De plus, la consommation énergétique de remorque doit être étudiée pour optimiser sa consommation.

Notre véhicule est fait principalement d’aluminium pour l’alléger. La coque sera en panneau alvéolaire pour faire des essais, puis en composite kevlar pour alléger la structure. Les sacoches seront en PVC (650g/mm^2), car cette matière est étanche avec une durée de vie de plus de 15 ans. Mais surtout, cette matière est soudable avec un simple pistolet à air chaud sans apport d’autres matières, donc sans couture pour garder l’étanchéité et très bon marché.

Enfin, le PVC par notre fournisseur est recyclable à 100% et toutes les chutes sont repris par lui. Ce PVC est réalisé avec du chlorure de sodium (le sel courant) et de l’éthylène biosourcé.

Pour atteindre la réalisation, nous devons passer à la deuxième version d’un de nos prototypes et vérifier sa consommation en fonction du bagaging. De plus, la consommation énergétique de remorque doit être étudiée pour optimiser sa consommation.

Notre véhicule est fait principalement d’aluminium pour l’alléger. La coque sera en panneau alvéolaire pour faire des essais, puis en composite kevlar pour alléger la structure. Les sacoches seront en PVC (650g/mm^2), car cette matière est étanche avec une durée de vie de plus de 15 ans. Mais surtout, cette matière est soudable avec un simple pistolet à air chaud sans apport d’autres matières, donc sans couture pour garder l’étanchéité et très bon marché.

Enfin, le PVC par notre fournisseur est recyclable à 100% et toutes les chutes sont repris par lui. Ce PVC est réalisé avec du chlorure de sodium (le sel courant) et de l’éthylène biosourcé.

Nous avons fait des études de réalisations avec différentes entreprises privées ( MBK Industrie de saint Quentin, technopole de Renault saint Quentin en Yvelines, Roulcouché AZUB, E4V chartres, A à Z COMPOSITE saint gobain, SEVCON, sport ebike, Denis bache….)  et des associations tel que la FUB, shift Project, negawatt….

Certaines de nos techniques, voyages et nos challenges sont sur le forum velo horizontal suivant

http://velorizontal.1fr1.net/t17956-velomobile-electric-leiba-x-stream-iut-aisne

[1]]]

Vehicle File:

[[dossier_nrj::Notre futur prototype est un velo couché long tail avec une coque arriere pour améliorer l’aérodynamisme et augmenter son volume de transport. La mécanique est low tech avec des pièces de vélos donc  il faut changer le pédalier, le dérailleur tous les 25000 km, le boitier pédalier tous les 40 000km. Etant donné que la motorisation est un moteur roue, avec un contrôleur sans capteur pour augmenter la fiabilité et une batterie interchangeable, la maintenance est facile. La batterie en lipofer (72V, 20A.h) a une durée de vie de 12 ans ou de 100 000 km. De même pour le contrôleur ou il faut changer les condensateurs internes. Les roulements du moteur sont faciles à changer et ils ont une durée de vie de 100 000km. voici la table de l'estimation des couts et des heures de travail de façon artisanale






Nos prototypes ont leurs propres instrumentations et nos propres eclairages qui ont un cout inferieur à 100€

https://forum.arduino.cc/t/commande-et-instrumentation-de-trottinette-electrique-500w-avec-arduino-mega/454567/3

https://forum.arduino.cc/t/commander-des-leds-de-puissances-application-eclairage-velo/967409/17

Nos propres BMS (battery management security)

https://forum.arduino.cc/t/bms-etat-de-charge-et-sante-de-batterie-lithium-banc-cyclage-arduino/607106/58


Pour le transport de marchandise plusieurs solutions seront possibles pour avoir une grande flexibilité d’utilisation.

-       2 grandes sacoches de 150litres (PVC)  devraient durer plus de 15 ans. Le PVC permet de ne pas avoir de couture, car il se soude tout seul avec de l’air chaud à 90°C. Par conséquent, les sacoches seront etanches et demandent un temps de main d'oeuvre faible.

-       Le plus léger, mais le plus cher est une coque résine qui devrait avoir une durée de vie infinie sauf en cas d’accident arrière. D’ailleurs un axe horizontal est prévu pour la protégée contre les chutes.

un lien de pointe arriere pour velo couché

https://www.afvelocouche.fr/tout-sur-le-v%C3%A9lo-couch%C3%A9/bricolage/pointe-arri%C3%A8re/


De plus, la flexibilité sur les remorques et leurs impacts sur la consommation n’a jamais été étudié.

Quel est son impact sur l’aérodynamisme en fonction de sa forme ?

Quelle est l’optimisation de sa masse en fonction du volume à transporter ?

Nos réalisations et essais devront dire les changements d'aerodynamisme et les differences de masse entre ces 3 possibilités, pour que la consommation de notre vehicule à 45km/h soit environ de 10W.h/km

les premiers résultats sur ce lien

Equipe HPULHV (Human powered Ultra light hybrid vehicle)#Dossier Retours d’expériences]]

Energetics File:


Name of the pioneer to test the vehicle :

Retours des expérimentations :

Compléments :