
Batterie de bicyclette… électrique! Partie 1
- Écrit par François Boucher
- Le 13/04/2015
- 37 Commentaires
- Catégories: Batterie, Divers, Énergies vertes, motocyclette, Technique, Voitures électriques
J’ai acheté il y a 3 ans une bicyclette à assistance électrique, qui a la forme générale d’un scooter. Cette bicyclette est propulsée par un moteur roue de 36 volts, 360 watts.
La batterie originale, maintenant morte, est constituée de 3 batteries 12 V acide-plomb de 10 A.h connectées en série, ce qui donne 36 V 10 A.h.
Avec cette batterie lorsqu’elle était en bonne “santé”, la bicyclette pouvait parcourir un magnifique 30 km à la vitesse maximale de 32 km/h.
Comme je ne souhaite pas changer les batteries au plomb par d’autres du même type, je me suis dit que je vais en profiter pour augmenter mes connaissances techniques sur les batteries au Lithium-ion et me bricoler une nouvelle batterie!
D’abord, j’ai mesuré le volume disponible dans le contenant original des batteries au plomb, une fois celles-ci retirées. En faisant une règle de 3 avec le volume d’une cellule de type 18650, je suis arrivé au résultat que 150 cellules de format 18650 pouvaient être installées dans le contenant.
Note : le format 18650 est un code indiquant qu’il s’agit d’une cellule dont le diamètre est de 18mm et la longueur est de 65mm
À quel endroit se procurer ces cellules? J’ai une certaine accoutumance à acheter des objets comme cela sur Ebay. Ainsi, il y a des batteries de remplacement pour ordinateurs portables qui se vendent pour 10 USD pour un pack comportant 9 cellules. Le tout, avec frais de transport gratuit. Pour 18 blocs de batteries, cela a monté une facture de 180 USD. (J’ai commandé un pack de plus que le minimum requis).
Entendons-nous immédiatement : ces cellules qui reviennent à 1,11 $ l’unité ne sont pas de la même trempe ou mouture que les excellentes Panasonic NCR18650B avec 3400 mAh de capacité que l’on retrouve dans les Tesla S. Ce sont des cellules fabriquées en Chine dont la capacité nominale est de 2200 mAh.
Par contre, pour faire un premier essai d’un montage, je me suis dit que le risque (financier) est très acceptable, par rapport aux cellules Panasonic vendues aux alentours de 10 USD l’unité, soit près de 9 fois plus cher. Pour vous donner une idée, lorsque vendue en lot, 165 cellules NCR18650B sont offertes au “modeste” prix de 1350 USD. Quand on achète la bicyclette 750 $, on peut être hésitant à faire un tel achat… Une autre option qui m’était offerte était d’acheter des cellules de Stéphane Melançon (Doctorbass). Il récupère des cellules en bon état provenant de packs défectueux pour outils Makita et revend celles qui passent ses tests de validation d’état. Malheureusement, au moment ou je devais placer ma commande, il n’en avait plus en stock.
J’ai donc commandé 18 batteries neuves de remplacement pour laptop, à faire livrer en Floride, et que j’allais ramasser lors de notre super trip du grand prix de formule E à Miami! En ramenant ces batteries après plus de 48h passées aux USA, on a un crédit de taxe de 800 $. Ces batteries ont donc pu être importées légalement au Canada libres de droits de taxe. 🙂
Par la suite, opération démembrement des batteries! Il a fallu que j’ouvre les 18 boîtiers de batteries et que je coupe les circuits de BMS (Battery Management System) qui sont obligatoires pour une utilisation sécuritaire des batteries au Lithium-ion. Les batteries commandées étaient montées dans une configuration 3S3P (3 groupes en série de 3 cellules par groupe). Pour fins de comparaison, la Tesla S 85 kWh est organisée en 16 modules connectés en série, chaque module ayant 6 groupes en série de 74 cellules NCR18650B connectées en parallèle. On peut donc noter par 16S6S74P. C’est un total de 16 x 6 x 74 = 7104 cellules pour un pack de 85 kWh dans la Tesla S.
Comme les cellules sont déjà soudées ensembles par groupe de 3, j’ai coupé les liens en série, pour obtenir 54 paquets de 3 cellules connectées en parallèle (3P).
La batterie que je souhaite monter est de topologie 10S15P, soit 10 groupes connectés en série de 15 cellules par groupe. Comme le voltage nominal des cellules est de 3,7 V, cela me donne une batterie de 10×3,7 V = 37 volts nominal. Parfait, pour une bicyclette de 36 V.
Il faut donc que je connecte 5 paquets de 3 cellules en parallèle pour former un groupe de 15 cellules en parallèle. Voici une petite photo d’un de ces groupes:
Pour faire les connexions, j’utilise du fil de cuivre multibrin de calibre 14 AWG, ce qui peut supporter un courant de 15 A. Le courant nominal de la bicyclette est de 10 A.
Quelle est la capacité de la batterie que je vais obtenir? Chaque cellule est de 2200 mAh ou 2,2 Ah. Comme il y en a 15 par groupe en parallèle, leur capacité est additionnée, soit 33 Ah. En connectant 10 groupes en série, j’obtiens 37 volts, 33 Ah. C’est, en gros, près de 3 fois la capacité des batteries au plomb originales! En énergie, on multiplie voltage x capacité, cela nous donne 1221 watts.heure, ou 1,22 kWh. Voici une photo de la disposition globale des cellules dans le contenant d’origine du scooter électrique :
C’est le point où j’en suis rendu dans mon assemblage! J’espère que j’aurai terminé à temps pour la parade du samedi 18 avril, pour un record Guinness! Si j’y arrive, c’est ma fille Camille qui aura le plaisir de conduire la bicyclette électrique pour la parade!
François Boucher
Je suis actuellement propriétaire d'une Volt 2012 et d'une Tesla S 2013.J'ai installé des panneaux solaires photovoltaiques qui nous permettent de "rouler au soleil!". Ma femme est devenue propriétaire d'une Tesla modèle 3 en septembre 2018 et nous organise pour diminuer nos déchets.Nous avons tous les deux signés le Pacte sur la diminution des GES.
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Où avez-vous acheter les cellules à ce prix là ? J'ai moi même une bicyclette électrique avec batteries au plomb qui fatiguent.
Merci.
http://www.ebay.com/itm/9-Cell-Battery-for-Dell-Latitude-D810-Precision-M70-312-0279-Y4367-/141633849539
C'est ce vendeur qui a été mon fournisseur.
Etes-vous sûr de la vraie puissance de ces batteries ? 180$ USD pour 1.222 kWh me semble faible. J'ai déjà acheter des batteries chinoises pour un laptop et elle n'avait clairement pas la même puissance que les batteries d'origine même si les specs étaient les mêmes. Même si les specs sont probablement inférieures, c'est déjà une meilleur batterie que celle d'orgine.
La mesure de capacité avec les cellulles qui sont neuves sont exactement de 2200mAh.
Proprio aussi d'une Zéro S 2014
J'ai aussi un vélo électrique et j'aimerais avoir un 2ieme pack de batterie, il y a t'il une entreprise au Québec qui refait les packs de batterie de vélo électrique?
Merci
Peut-on déduire qu'une batterie de Tesla fabriquée <> coûterait 71040 $ [C’est un total de 16 x 6 x 74 = 7104 cellules pour un pack de 85 kWh dans la Tesla S....à 10$US pièce]
Très bon ration Wh/prix !
Je te suggère de BIEN isoler mécaniquement les groupes parallels entre eux car les vibrations dans un vélo peuvent venir facilement à bout de la fin pelicule de plastique entre les cellules et aussi du tape. Moi pour ceux que j'au fabriqué kj'ai utilisé des naperons de chez dolarama qui sont en genre de mousse rubber et d'environ 1/8" d'épais. sinon de la tripe a pneu de velo fait très bien l'affaire!
En passant si jamais l'envie te reprend d'en faire sache qu'il y a un gar sur notre forum de velo électrique (endless-sphere.com) qui a acheté une batterie de Tesla 85kW et la vend en petit module pour le monde qui en veulent!
Doc
J'ai déjà hâte de lire la suite. Ça fait déjà plusieurs années que je lit les exploits de Stéphane aka Doctorbass et franchement ça me fascine. C'est génial que vous puissiez créer des kits de batteries DIY qui sont aussi puissants.
De mon côté, je commence à peine à me mettre aux robots et aux RC et j'ai une peur bleue de foutre le feu avec mes Li-Po à cause d'un court circuit ou d'un manque de connaissances. ;)
Lâchez pas, c'est très intéressant! Et ça permettra à ceux d'entre nous qui s'y connaissent moins de démystifier la conception des batteries.
que penses-tu de celles-là: http://www.ebay.com/itm/9-Cell-7800mAh-Battery-for-MSI-Wind-U90-U90X-U100-U100X/161672060145?_trksid=p2047675.c100012.m1985&_trkparms=aid%3D444000%26algo%3DSOI.DEFAULT%26ao%3D1%26asc%3D30794%26meid%3D8b884a2d258042379e1a6395fa5413d0%26pid%3D100012%26rk%3D2%26rkt%3D8%26sd%3D141633849539
Je veux remplacer les batteries de ma tondeuse (Acide plomb 24V 20AH). Je me demandes si 2 de ces modules en série (22.2V) et 3 en parallèle (23.4AH) fonctionnerait. Ça prendrait 6 modules total à 15$ soit 90 US. De part ton expérience est-ce que je serais mieux d'ajouter une autre cellule Li-ion pour obtenir 25.9V? Ça risque d'être compliqué avec ces modules.
Merci
En les mettant en série, tu as 22.2V et 3 en parallèle donne 19.8A.h, pour un pack
donc la topologie complète serait donc 6S9P(54 cellules). Ton voltage maximum sera de 4.2V x 6 = 25.3 et ton voltage minimum sera 3.0V x 6 = 18V.
Le seul défaut que je leur trouve est qu'elles sont un $5 plus cher que j'avais payé.
regarde par exemple:
http://www.ebay.com/itm/9-Cell-Battery-for-Dell-Inspiron-1525-1526-1545-X284G-RU583-0GW240/281672928062
À $11.36. pour 6 packs, c'est $68.16
La seule difficulté que je vois est d'aller se connecter sur les + et - de chaque batterie, si tu ne comptes pas leur en ouvrir les entrailles pour travailler directement avec les cellules. Par contre, tu profites alors du packaging existant et des BMS de chaque sous-pack de batterie.
Je ne pense pas que ça vaille la peine d'aller à 7S9P, si tu souhaites garder le packaging actuel.
Il y a un an, j'ai fait construire une batterie pour un scooter électrique. C'est une batterie lithium ion de 48 volts 25 ampères. Elle est constituée de 154 cellules 18650. Elle a été utilisée une saison et maintenant elle ne fonctionne plus et ne se recharge plus. Pourtant, le multimètre indique 51 volts aux bornes de la batterie.
De ce que j'ai lu sur le sujet, il m'apparait que ça puisse être un problème de "contrôle" de tension. Mais, c'est peut-être autre chose.
Enfin, je cherche quelqu'un qui saurait diagnostiquer le problème et le cas échéant réparer la batterie.
Merci.
Il est possible que vous ayez un circuit de protection (BMS) qui sert à éviter la surcharge et la sous décharge de la batterie. 12 groupes en série avec un voltage maximal de 4.20 Volts par groupe donne 50,4 Volts. Si vous avez 51 Volts, soit que votre multimètre est imprécis, soit que votre batterie est plus que chargée à 100%.
Avec un tel voltage de 51 Volts mesurés, votre batterie est bonne. Il faut regarder vers le circuit de protection, des fusibles sur le vélo, un mauvais branchement vers le contrôleur électrique du vélo.
je ne sais pas si je suis au bon endroit mais vu qu'on y parle de batterie pour vélo électrique,
voilà (je suis Belge) je souhaite acquérir un vélo électrique pour mes déplacements domicile-boulot.
Il se fait que l'offre est tellement abondante (et les prix aussi souvent > 2000,00 EUR), je me demande si le jeux en vaut la chandelle....(je me déplace pour l'instant en vélo sec pour 50 km à faire 3 à 4 x par semaine). Néanmoins j'ai quand même envie d'essayer un vélo à assistance électrique surtout en automne et hiver lorsqu'il fait froid, noir et plus fatigué mais à un prix alors raisonnable.
Vu que le prix du vélo dépend majoritairement de son moteur et de sa batterie (les moteurs Bosch étant les plus chers), je pense me rabattre sur un moteur Bafang (250 W pas plus car c'est la loi) et batterie 36 v Lithium Polymer avec technologie Samsung SDI 10 Ah (ce qui donnerait une batterie de capacité de 360 Wh).
Ma question est de savoir si le moteur et batterie sont fiables ?
Si la capacité de la batterie sera suffisante pour 50 KM par jour (sur du plat mais parfois venteux) et ce sera bientôt l'hiver aussi (froid) ?
Et aussi à raison de 10.000 KM par an (50 KM par j x 200 j) que je ne devrai pas changer ma batterie tout les deux ans.
Dans mon calcul soit 360 Wh, en moyenne par recharge 90 KM car je prends comme hypo que je consommerai 4 Wh/km (je roule sur du plat à faible assistance vu que je compte rouler naturellement), bon je sais que ma batterie perdra de son autonomie mais pas en principe avant un an.
Aussi pour la durée de vie de la batterie si je compte prudemment 500 recharges complètes cela donnerait : 45.000 Km (500 x 90 km) donc au moins une durée de vie de 4 ans. Vous en pensez quoi ?
merci
La batterie électrique 24 v 10ah se coupe au bout d un km , je remets le contact et tout repart pour 1 km supplémentaire . Pour autant le voyant contrôle m indique pleine charge. Je pense qu un élément ne fonctionne plus. Question :batterie hs ou bms ?
J ai la chance d avoir récupéré des batterie de trotinette électrique ,assez pour constituer un bloc. De 36V . Quelles seraient les conséquences pour le vélo alors que. E lui ci est équipé en 24 merci pour votre aide
Pour vérifier, il faut mesurer le voltage à chacune des bornes qui sont connectés au BMS et voir si l'une ou l'autre des cellule a une tension trop faible par rapport au reste du pack. Ce test est plus facile à réaliser quand la batterie est moins chargée ou plus proche d'être déchargée.
Pour installer une batterie 36V dans un vélo de 24V, cela dépends du contrôleur du moteur électrique. S'il survit, vous n'aurez pas de problème, le moteur devrait pouvoir supporter 36V sans difficulté. Peut-être regarder sur le contrôleur, quel est le voltage maximal autorisé, si cela serait indiqué.
je viens d’acquérir un vélo strong gt-s 250, l'ancien propriétaire pensait d'avoir perdu les clefs puis il ne s'en n'est pas servie depuis plusieurs années. Il me l'a vendu à un prix vraiment ridicule pour s'en débarrasser. La chance m'a sourie lorsqu'en regardant dans le coffre porte bagage j'ai retrouvé les clefs. Cependant, il a eu le temps de démonter la switch d'ignition et déconnecter certain câbles. Donc j'aimerais pouvoir parler à une personne qui en possède un et qui s'y connait pour réussir à le remonter correctement et vérifier la batterie. J'ai un gros doute sur la batterie, car elle semble produire du 12 volts en ce moment. Probablement quelques cellules de morte.
Un gros merci d'avance.
Alexandre.