A propos Sebastien Mahut

Sébastien est un jeune ingénieur en électronique. Il se passionne depuis tout petit par l'électronique et l'électricité en général. Cette moto représente pour lui la réalisation d'un rêve de gosse.

Upgrade batteries

J’ai récemment décidé de ressortir la moto du garage et d’ajouter quelques packs de batteries supplémentaires.
En effet, j’avais encore quelques éléments qui attendaient sagement dans un placard et la disposition de la batterie actuelle inférieure ne me convenait plus (batterie difficile à assembler et peu montage peu fiable).

J’ai bien étudié l’espace disponible dans la partie basse de la moto, entre le moteur, le cadre et le support de batterie.
J’ai modélisé les volumes disponibles avec un logiciel de CAO afin de déterminer le nombre de cellules maxi que je pouvais intégrer dans cet espace.
Pour info, le précédent assemblage contenait 6 packs de 40 éléments en parallèle. J’avais fais une boite en plexiglas découpé et plié à la main mais le résultat ne me satisfaisait pas :

support batterie inférieur

support batterie inférieur


P1090139
On peut voir que l’assemblage n’est pas très professionnel, les batteries sont empilées et séparées par des morceaux de mousse, et elles touchent parfois le moteur lors de chocs ou vibrations !
J’ai donc tout démonté et repensé la conception de cette partie.
J’ai commencé par modéliser un pack de 40 cellules parallèles :

Pour la partie inférieure, j’ai disposé les cellules en forme de trapèze afin de mieux épouser la forme du carénage :
en V

J’ai ensuite disposé mes packs pour maximiser le remplissage en fonction de l’espace disponible dans la moto. J’ai conçu une boite en plexiglas pour maintenir tout ce petit monde :

Je peux donc maintenant loger 8 packs de 40 cellules en parallèles.

La boite utilise essentiellement du plexi de 3 mm et 6 mm pour les parties les plus sollicités.
Les assemblages sont fait grâce à des découpes en créneaux (de 30 mm) qui reprennent les efforts longitudinaux. Des vis à tête fraisée M3 x 16 maintiennent l’assemblage vis-à-vis des efforts de traction :

Les pièces ont été découpées à l’aide d’une machine de découpe par laser de 60 W.
La précision des assemblages est de l’ordre de 0,2 mm.
La machine en action

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Informations techniques

La moto a bien évoluée depuis le commencement de l’aventure en 2009.
Il est parfois difficile de s’y retrouver entre les différents articles, je vais tenter d’y remédier de ce pas.

Il y a eu plusieurs versions de la moto, notamment en terme de moteur, variateur et batterie.

  • En 2009, la moto fut équipé d’un moteur DC Etek Briggs & Stratton, de 4 batteries au plomb automobile et un variateur Sevcon Millipak 4Q. La puissance est de 6cv en continu, l’autonomie très limitée (10 km).
  • En 2010, la moto troque ses vielles batteries au plomb contre des accus lithium ion fournis par mon sponsor Makita. La moto est transformée ! Elle devient très légère et vive, la puissance atteint 15cv en pointe et l’autonomie passe à 30 km.
  • En 2011, j’ai l’opportunité d’acquérir un moteur Agni 95R. J’en profite pour doubler la quantité de batteries installée à bord de la moto. La puissance max passe à 20cv, l’autonomie devient respectable avec 60km en cycle mixte.
  • En 2012, ultime modification, c’est le variateur de vitesse qui est remplacé. J’opte pour un nouveau modèle de chez Alltrax, le SPM72400. Bénéfice : le courant maxi passe à 400A, la tension admissible est de 72V. La puissance est de 30cv, la vitesse de la moto atteint les 100 km/h.

Voici un petit tableau synthétisant ces informations :

140 km/h
Photo DSCF3555 DSCF4162 P1090140r DSCF4558
MZE2009 MZE2010 MZE2011 MZE2012 MZE2014 ?
Moteur Etek Etek Agni 95R Agni 95R Agni 95R
Batterie Plomb 48V Li-Ion 50,4V – 30Ah Li-Ion 50,4V – 60Ah Li-Ion 50,4V – 60Ah Li-Ion 72V – 60Ah
Variateur Millipak 4Q 330A Millipak 4Q 330A Millipak 4Q 330A Alltrax SPM 400A Alltrax SPM 400A
Puissance max 8cv 15cv 20cv 30cv 39cv
Vitesse max 60 km/h 80 km/h 100 km/h 100 km/h
Autonomie 10km 30km 60km 60km 60km
Poids 140kg 120kg 140kg 140kg 150kg
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Portfolio

Vous trouverez ci-dessous quelques vidéo faites par un ami lors de la rencontre E-kart en 2012.
Vous pourrez voir la moto rouler sur un parking privé et effectuer un démarrage en ligne droite.

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Batterie V2 !

Petite mise à jour au niveau des batteries. L’autonomie était à ce jour un peut limite avec seulement 30 Ah de batteries, et le courant maxi qu’elles pouvaient débiter était de 300 A en pic, pas de quoi exploiter toute la puissance du formidable Agni 95R !
Il restait pas mal de place non utilisée dans la moto, notamment dans le réservoir qui se sent bien vide depuis que je n’y met plus d’essence…
J’ai donc ressorti mon fer à souder et je me suis lancé dans la fabrication de 14 packs de batterie supplémentaires.

Dans un premier temps, j’ai confectionné un support en plexi qui n’est pas sans rappeler la forme d’un bicylindre en V …

support batterie inférieur

support batterie inférieur


Le petits packs individuels de 20 éléments sont dorénavant mis en parallèle pour former des packs de 40 éléments soit 60 Ah.
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Le support inférieur comprend 6 éléments en série.
On peut voir sur cette photo que la place est comptée, il reste moins d’un centimètre entre la batterie et le moteur.
P1090139
Il y aurait sans doute eu une façon plus élégante d’organiser ce pack afin d’occuper toute la place disponible. Ce sera pour une prochaine version …
J’ai ensuite confectionné un support pour les batteries du haut, installées dans le réservoir sans fond.
support batterie suppérieur
On trouve donc dans ce support 16 packs reliés 2 à 2 en parallèle et en série.
Le pack suppérieur

Le pack suppérieur


On notera la connexion entre chaque pack qui est réalisé à partir de tuyaux de cuivre aplatis pour former le bus de puissance.
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La batterie dans son ensemble est constituée de 14 éléments en série et 40 en parallèle.
Les caractéristiques du pack sont :

  • arrangement : 14S40P US18650V
  • Tension nominale : 50,4 V
  • Capacité nominale : 60 Ah
  • Courant continu : 180 A
  • Courant max (30 s) : 600 A
  • Energie : 3 kWh
  • Poids : 31 kg
  • Nombre d’éléments : a vous de compter ! 😉
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    34 cv !

    Après avoir roulé pendant un an avec mon moteur Etek Briggs & Stratton de 10 cv, je passe à quelque chose d’un peu plus costaud. Ce moteur, un peu pataud,  suffisait pour une utilisation cool, mais ne correspondait pas vraiment à l’image sportive de ma moto.

    J’ai eu l’opportunité de récupérer un moteur Agni 95 qui partait à la poubelle. En effet son propriétaire l’a quelque peu maltraité et il a fini sa vie par un dernier soupir bien enfumé !
    Ce moteur, en version renforcée, est capable de développer 34 cv sous 80 V et 400 A !
    Le variateur que j’utilise accepte un tension maxi de 56 V et un courant de 330 A. On est alors à 21 cv.

    Le moteur Agni95 que j'ai sauvé de la poubelle

    La première étape est le démontage du moteur pour inspecter tous les éléments et remplacer ce qui est défectueux.

    Je commence par démonter le porte-balais

    Le démontage se poursuit en ouvrant la cage du moteur avec un outil spécial (fabriqué pour l’occasion avec un morceau de fer de 12x12mm).
    La cage externe tient seulement grâce à la force des aimants permanents du moteur. Attention aux doigts lors du démontage et remontage, les aimants sont surpuissants !

    Utilisation de l'outil spécialLa face arrière démontée. On apperçoit les 8 aimants en terre rare. Il y en a également 8 sur la face avant du moteur.

    Le rotor a bien souffert ! Beaucoup d’ailettes en cuivres se sont déssoudé sous l’effet de la chaleur et de la force centrifuge, le rotor est très voilé, et l’arbre est déssoudé/décollé du rotor.

    Le rotor très abîmé.

    L'arbre décollé !

    La première étape de cette réfection moteur a été de changer les roulements et de réusiner l’arbre moteur qui présentait des chocs.

    L'arbre réusiné et les roulements étanches neufs

    J’ai monté des roulements étanches pour permettre à ce moteur d’être plus robuste et de supporter les conditions climatiques.

    Montage en force de l'arbre et des roulements

    J’ai ensuite remplacé le rotor complet. En effet il m’était impossible de réparer celui qui était grillé.

    Le fabricant du moteur propose beaucoup de pièces détachées pour ses moteurs, j’ai choisi de monter un nouveau rotor mais en version renforcé 95R (présence de fibre de kevlar en périphérie du rotor).

    Le nouveau rotor à coté de l'ancien

    On voit bien le renfort en fibre autour du rotor pour empecher les ailettes en cuivre de se décoller en cas de surchauffe

    Le remontage s’effectue en faisant les étapes inverses au démontage.

    Remontage du rotor et réglage de l'entrefer

    Vérification et remontage des balais :

    Les 8 balais en graphite


    Et voilà, le moteur est refait à neuf, prêt à fournir ses 34 cv pour propulser la moto électrique !

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    Revue de presse

    Vous trouverez sur cette page tous les articles parus dans la presse, où l’on peut voir ma moto électrique.

    Le festival du kart électrique de Vierzon, le 27 mai 2010 :

    Ma moto, exposée au public

    Les prix décernés par le jury

    L’union, le 14 août 2010 :

    L'article paru dans le journal L'union

    L’Aisne, n°181 novembre/décembre 2010 :


    L’union, le 13 décembre 2010 :

    Le festival du kart électrique de Vierzon, le 27 mai 2011 :
    Cette présence au festival m’a valu le deuxième prix « Passion pour le véhicule électrique »

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    Powered by Seb

    Partir en moto électrique, c’est bien. Rentrer en moto électrique, c’est mieux !

    La jauge à essence ne m’étant plus d’une très grande utilité, j’ai créé de toute pièce ce compteur digital hors du commun.

    Voici ce à quoi ressemblait le compteur avant mon intervention :

    L'ancien compteur

    Le compteur avant les modifications

    Le voici après

    l'ecran principal

    L'écran principal

    Je rappelle que je suis étudiant en électronique, et concevoir ce compteur n’a pas été très difficile pour moi.

    On retrouve sur la droite le symbole d’une batterie qui se vide au même rythme que la batterie de la moto. En dessous est indiqué en clair la tension de cette batterie. Elle peut varier de 57V (complètement chargée) à 42V (complètement déchargée). Cette jauge est d’une grande importance, elle permet de voir d’un coup d’œil la capacité restante dans la batterie.

    En haut à droite, la température extérieure est affichée. Quand elle descend en dessous de 1°C, un flocon de neige clignote (risque de verglas).

    En dessous, l’ampèremètre indique le courant instantané consommé ou fourni par le moteur (lors de la régénération au freinage ou dans une descente). Lors d’une grosse accélération, le courant peut dépasser 200A !!

    Tout en bas, on peut voir le capacimètre, qui donne une estimation de la capacité consommée en Ampère-heure.

    Le petit compteur tout à gauche m’indique quand à lui la température des batteries (il est très important de ne pas dépasser 50°C pour préserver leur duré de vie).

    Au début, les premiers essais on étés fait sur une plaquette à trous :

    Le prototype sur plaquette d'essais

    J’ai réalisé un circuit imprimé afin de tout loger proprement dans le compte tours :

    Le circuit imprimé

    Le circuit imprimé réalisé par mes soins

    Une fois que tout est câblé, on obtient un compteur original et futuriste :

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    Arrêt aux stands !

    Les batteries au plomb viennent d’être remplacées par des batteries lithium !

    C’est un total de 280 éléments qui viennent prendre place dans le châssis de la moto !

    Je suis sponsorisé par une grande marque d’outils électroportatifs, qui me fourni tous leurs packs défectueux de perceuse, visseuse, scie sauteuse sans fil, …

    Ces batteries sont composés d’éléments au format standard 18650 (diamètre 18mm, longueur 65mm). Lorsqu’un pack d’accu est défectueux, ce ne sont pas tous les éléments du pack, mais bien souvent un ou deux seulement. Quand on sait qu’il y a 10 éléments par pack, cela fait quand même 80% d’éléments encore bon pour le service.

    J’ai donc démonté de nombreux packs défectueux pour récupérer tous les bons éléments.

    les batteries fraichement arrivées

    Les batteries fraichement arrivées

    1ère étape : le démontage du pack

    Le pack d’accu se démonte avec un tournevis Torx Security T10. On accède ensuite au contrôleur électronique de la batterie qui sera mis au rebut, ainsi que le boitier plastique. Les éléments sont d’abord testé avec un multimètre (élément en court circuit = HS) puis les éléments qui semblent bons sont chargés et leur résistance interne est mesurée.

    le capot ouvert laisse place à la platique électronique

    Le capot ouvert laisse place à la plaque électronique

    Les éléments sortis du boitier plastique

    Les éléments sortis du boitier plastique

    Test des éléments avec un chargeur haut de gamme

    Test des éléments avec un chargeur haut de gamme

    2ème étape : l’assemblage des nouveaux packs

    Quelques éléments sont prêts, je vais pouvoir confectionner mes nouveaux packs d’accus !

    Les premiers éléments, tous OK

    Les premiers éléments, tous OK

    Un élément seul peut fournir un courant de 4,5A en continu, et 15A en pointe. En mettant 20 éléments en parallèle, le pack peut fournir 90A en continu et 300A en pointe ! C’est bien mieux que les anciennes batteries au plomb !

    Assemblage à blanc des éléments

    Assemblage à blanc des éléments

    Un cable de 25mm² est soudé de chaque côté afin de faire la liaison électrique

    Un câble de 25mm² est soudé de chaque côté afin d'assurer la liaison électrique entre les éléments

    Une telle batterie a une tension nominale de 3,6V et une capacité de 30Ah.

    Ces batteries au lithium sont 2 fois plus légères et 2 fois moins encombrantes que les anciennes batteries au plomb.

    Il me faut 14 packs identiques à celui là. Maintenant, au travail !

    Les batteries sont prêtes, il faut à présent les loger dans une boite.

    J’ai confectionné une boite sur mesure en plexiglass, afin de les tenir ensemble, et aussi de pouvoir montrer au public la technologie utilisé.

    La boîte en cours de construction

    La boîte en cours de construction

    La boite terminé

    La boite terminé

    Les éléments sont calés avec de la mousse afin d'amortir les éventuels chocs et de laisser une circulation d'air frais

    Les éléments sont calés avec de la mousse afin d'amortir les éventuels chocs et de laisser une circulation d'air frais

    Ce pack ainsi assemblé fait 32,8V en pleine charge et a une capacité de 30Ah !

    3ème étape : l’installation sur la moto

    Ce pack vient se loger en lieu et place d’une batterie au plomb.

    Le nouveau pack installé

    Le nouveau pack installé

    Le pack équipé des connecteurs de puissance et d'équilibrage

    Le pack équipé des connecteurs de puissance et d'équilibrage

    DSCF4160

    On voit sur cette photo toute la place encore disponible ! Un pack de 6 éléments est caché sous le réservoir

    On voit sur cette photo toute la place encore disponible ! Un pack de 6 éléments est caché sous le réservoir

    Dernière étape : l’essai sur route

    Premièrement, la moto est plus légère (120kg au lieu de 140kg) ça se ressent au niveau de la maniabilité qui en est améliorée.

    Sur la route, la différence est flagrante ! L’accélération est vraiment impressionnante entre 30 et 70 km/h. Les batteries sont volontaires et n’hésitent pas à fournir le courant sollicité par le moteur.

    La vitesse de pointe a également augmenté (80km/h mesuré).

    Niveau autonomie, elle a triplé ! Avant je parvenais à peine à faire 10km avec les batteries plomb, maintenant je parcours 30km !

    Je suis vraiment très content des performances de ces batteries et je compte combler tout l’espace vide sur la moto par de nouvelles batteries pour avoir encore plus d’autonomie !

    A suivre …

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    The Seb Electric Moto

    Bienvenue sur The Seb Electric Moto !

    Si vous êtes arrivé jusqu’ici, ce n’est pas un hasard. Vous êtes surement curieux et n’avez pas pu résister à l’envie de cliquer sur un lien en voyant quelque part les mots « moto électrique ».

    Ces deux mots n’ont jamais étés associés, mais à partir d’aujourd’hui l’histoire va changer.

    C’est pourquoi j’ai créé ce site, expliquant les détails et la fabrication de ma propre moto électrique.

    Vous accéderez aux différentes étapes de cette réalisation grâce aux liens situés dans les catégories sur la droite.

    Excellente visite et n’hésitez pas à me laisser un commentaire !

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    Des économies pour plus d’autonomie

    Aujourd’hui nous allons parler éclairage.

    En effet, la moto comporte un nombre inimaginable de petites ampoules.
    Il y en a d’abord pour les phares, le feu stop, les veilleuses, les clignotants, l’éclairage des instruments, les différents voyants,…
    Et toutes ces ampoules sont des lampes à incandescence, ce qu’il y a de pire au niveau du rendement (efficacité <1% !!).
    Autrement dit, ces ampoules consomment un maximum de courant, elles dégagent beaucoup de chaleur, et accessoirement elles éclairent un peu.

    La consommation totale avec les ampoules est de 102W (avec plein phare, feu stop et clignotants allumés).
    C’est autant de puissance gaspillée et d’autonomie perdue.

    Je ne pouvais pas laisser ça sur la moto !
    Vous avez sans doute déjà entendu parler des LEDs, on commence à en rencontrer de plus en plus dans les rayons luminaires des magasins de bricolage.

    Les LED sont des composants électroniques produisant une lumière intense lorsqu’elles sont traversé par un courant.

    Les principaux avantages :

    • Durée de vie illimitée
    • Consommation extrêmement basse
    • La couleur produite est pure et intense
    • Excellent rendement

    Autrement dit, les LED sont la technologie idéale pour cette moto du futur !

    Passons à la réalisation.

    Pour tous les voyants du tableau de bord, j’ai remplacé les ampoules par des LED blanches haute luminosité de diamètre 5mm disponibles chez les fournisseurs de composants électroniques. Il faut bien penser à monter en série avec la led une résistance de protection :

    une LED (au premier plan) et des ampoules à incandescence

    une LED (au premier plan) et des ampoules à incandescence

    J’ai fait ceci pour le voyant de feu de position, de plein phare, de clignotants, la veilleuse et pour l’éclairage du compteur de vitesse.
    Le rendu est vraiment super, les voyants sont bien visibles et la lumière plus intense :

    Les voyants remplacés par des LEDs

    Les voyants remplacés par des LEDs

    Ensuite, c’est au tour des clignotants. Chaque clignotant (avant ou arrière) comporte une ampoule de 10W.
    Là, au lieu de remplacer juste l’ampoule, j’ai décidé de changer les clignotants complets par des plus modernes, à LEDs.

    L'ancien clignotant

    L'ancien clignotant

    le clignotant à LEDs, éteind

    Le clignotant à LEDs, éteint

    le même cligotant, allumé

    Le même clignotant, allumé

    L'ensemble, monté sur la moto

    L'ensemble, monté sur la moto

    Le résultat est excellent, l’éclairage est bien meilleur qu’avant, et la consommation à diminuée de 90% !!

    Il en va de même pour le feu stop. J’ai trouvé une ampoule contenant 20 LEDs rouges de très haute luminosité encapsulées dans un boitier d’ampoule standard.

    L'ampoule à LED à coté d'une ampoule classique

    L'ampoule à LED à coté d'une ampoule classique

    L'ampoule montée dans le feu arrière

    L'ampoule montée dans le feu arrière

    Le phare avant est un peu particulier. A l’origine, c’est une ampoule H4.
    J’ai réussi à trouver une ampoule au format H4 munie de 21 LEDs SMD ultra haute luminosité.
    L’éclairage est satisfaisant, mais pas à la hauteur d’une ampoule au xénon par exemple.

    L'ampoule à LEDs SMD au dessus de l'ampoule classique

    L'ampoule à LEDs SMD au dessus de l'ampoule classique

    L'éclairage très blanc et intense

    L'éclairage très blanc et intense

    Pour finir, j’ai effectué un petit bilan des puissances consommées avant et après changement des ampoules.
    Pour mesurer le courant des ampoules à LEDs, j’ai utilisé un ampèremètre et une alimentation stabilisée à 12V.

    Le dispositif de mesure du courant

    Le dispositif de mesure du courant

    J’ai fait ceci pour chaque ampoule. J’en ai ensuite déduit la puissance consommée (P=UxI).

    Voici le tableau comparatif des puissances consommées par les ampoules classique et celles à LEDs.

    Désignation Puissance Ampoule
    incandescente (en W)
    Puissance Ampoule
    LED (en W)
    Gain d’énergie (en %)

    Phare

    35 3,78 90,25

    Veilleuse arrière

    5 0,42 92,25

    Feu stop

    21 1,2 94,59

    Veilleuse avant

    5 0,24 95,42

    Clignotants

    20 1,2 94,34

    Éclairage compteur vitesse

    3,4 0,24 93,41

    Témoin plein phare

    1,7 0,24 87,63

    Témoin feu position

    2 0,24 89,29

    Témoin clignotant

    3 0,24 92,59

    Éclairage thermomètre

    2 0 100

    Éclairage compte tours

    4 0,6 86,96

    Total

    102,1 8,4 92,4

    Le gain d’énergie est de 92,4% par rapport à des ampoules à incandescence !!

    Cette énergie qui n’est plus gaspillée, c’est autant d’autonomie de gagnée.

    Et le coût total du changement des ampoules est inférieur à 30 €.

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