Système d’Assistance Électrique pour Véhicule Hippomobile, lubie d'ingénieur ou apport réel ? (2ème partie)
Par Deny Fady le samedi 17 février 2018, 19:22 - Datafficheur - Lien permanent
Suite des billets sur les Véhicules Hippomobiles à Assistance Électrique (VHAE) en partenariat avec Marco Zandona (qui est un chercheur et un inventeur reconnu de cette (ces) technologie(s)).
Vous trouverez le précédent billet sur ce sujet ici.
Aujourd'hui, Marco nous parle de l'intérêt du frein électrique sur les VHAE.
Je lui laisse donc la parole.
Deny Fady
VHAE – Le freinage combiné
L’idée d’utiliser le moteur pour freiner la calèche s’est imposée lors de la rédaction du premier cahier des charges.
La question du freinage régénératif, c’est à dire la faculté de récupérer l’énergie pour recharger les batteries, est du reste fréquemment posée.
Nous nous sommes par la suite aperçus que ça freinait vraiment bien et que cette fonctionnalité ajoutait à la sécurité de l’ensemble.
Les protos ont ainsi été équipés d’une série de pédales, à savoir :
- Pédale(s) des freins mécaniques (avant + arrière)
- Pédale du frein électrique
- Pédale d’avancement ou accélérateur électrique
Trop de pédales à gérer, une ergonomie brut de décoffrage, la difficulté de passer d’une pédale à l’autre (le frein électrique est inopérant à l’arrêt) nous ont poussés à poursuivre nos recherches qui ont abouti au freinage combiné.
Le premier montage, relativement trivial, a consisté a superposer la commande du frein arrière mécanique à la pédale du frein électrique comme l’illustre la photo ci-dessous (la pédale tout à gauche est celle du frein de tourelle).
Ainsi on travaillait d’abord avec le frein électrique puis en augmentant la pression sur la pédale on actionnait en parallèle le frein mécanique arrière.
Il fallait cependant beaucoup de doigté pour freiner électriquement, de plus l’ajustage de la course de la pédale était malaisé et risquait de se dérégler au fil du temps. Sympa mais insuffisant.
Le système actuel fait la part belle aux 2 pédales montées d’origine sur les voitures hippomobiles.
A noter que la pédale d’avancement électrique (tout à droite sur la photo ci-dessous) a depuis disparu.
Maintenant, en pressant sur la pédale du frein arrière on active simultanément mais à des degrés différents les freins mécaniques et électriques.
Les avantages de ce freinage combiné sont nombreux :
1- On peut personnaliser l’ampleur de la force à exercer sur la pédale pour freiner à fond.
2- Cela n’arrive bien-entendu jamais ;-) mais en cas d’indisponibilité soudaine du frein électrique la réaction réflexe serait de presser la pédale à fond. C’est mieux si en montagne et en pleine charge, le pied se trouve déjà sur la bonne pédale.
3- Les mâchoires ne risquent pas de gripper car elles sont toujours sollicitées, même légèrement.
La technique utilisée pour activer le freinage combiné est très simple, on la détaillera dans un prochain billet.
Marco Zandona
(à suivre...)
Commentaires
Bonjour,
Ces détails techniques et les réflexions qui en découlent sont très intéressants.
Ceci dit, toujours en me référant au VAE (vélo élect.), peu de VAE sont équipés d'une recharge de la batterie par freinage alors que cela parait simple. Les spécialistes disent que l'ajout des matériels de recharge des batteries au freinage alourdissent (matériellement mais surtout financièrement) et complexifient le système et donc le "fragilise" aussi... pour des gains en énergie peu significatifs (quelques petits % d'autonomie en plus).
Quant est-il avec l'assistance électrique sur véhicule hippomobile et connait-on le gain d'énergie espéré pour une utilisation normale. (Reste le freinage électrique efficace qui est effectivement intéressant).
Ceci dit, la technologie avançant à grand pas, je pense qu'il faut continuer à creuser l'idée et trouver tout ce qui peut augmenter l'autonomie d'un véhicule électrique (l'autonomie étant le maillon faible), en particulier pour un hippomobile, car je vois le risque de se retrouver en panne de batterie avec une calèche lourdement chargée de passagers ou de matériels, et un cheval qui se retrouve dans l'impossibilité de tracter seul.
Pour rester dans le sujet, est-ce envisageable d'équiper la calèche avec assistance avec des panneaux solaires ? Je pense aux panneaux solaires souples (et assez légers, j'en ai testé) qui pourraient servir de bâche sur la calèche.
Autre question, avez-vous imaginé un système automatique qui bascule en recharge des batteries dès que le cheval freine. Il me semble que si un système de détection se situait au niveau des brancards, courroies de reculement ou liaison brancards/voiture, on pourrait détecter le freinage du cheval (qui retient la voiture, comme le système de freinage inertiel de certaines remorques auto-freinées) et déclencher ainsi automatiquement le freinage électrique.
Ce système permettrait de ne pas toucher aux freins mécaniques d'origine.
Bonjour AATC,
une rafale de questions très pertinentes.
Notre premier client a exploité quelques années un VHAE attelé à un cheval et capable de transporter 12 personnes en zone de montagne. Sa science du menage et des chevaux en parfaite harmonie avec le système lui permettaient de rentrer à l’écurie parfois avec les batteries pleines.
C’est évidemment assez exceptionnel.
A Braunwald on s’est même posé la question de l’utilisation de l’énergie excédentaire produite par le freinage.
N’oublions pas que les chevaux travaillent et que le poids du véhicule en pleine charge n’excède pas 2 tonnes.
Le freinage régénératif est proposé en standard par les fabricants, il faut même se battre pour le supprimer en roues libres afin d’éviter de pénaliser les chevaux… bien qu’en montagne rares sont les chemins plats.
Aucun meneur de VHAE n’a pour l’instant connu les affres des batteries à sec, pourvu que ça dure.
Des panneaux solaires flexibles sont actuellement en pré-test, il s’agit de matériel obsolète mais ça permettra d’observer le comportement des batteries soumises à des micro-recharges.
Comme vous l’évoquez, il faudrait pouvoir recouvrir une wagonnette avec des panneaux modernes : 8 Ah en conditions optimales, plein d’énergie assuré, faudra même limiter. Mais aussi un surcoût d’environ € 2500.-
Sinon j’aimerais bien tester l’éolienne sur timon.
Quelques lignes de codes sont déjà prêtes pour gérer le freinage automatique régulé, synonyme de confort pour cocher et équidés lors des longues descentes. Dans un premier temps le déclenchement sera manuel car il faut d’abord maîtriser la régulation du freinage avec une très faible consigne de traction, disons 10 kgf par cheval.
Le déclenchement automatique n’est pas une simple affaire, si vous voulez participer à des expérimentations vous êtes le bienvenu ;-)
Nous travaillons actuellement sur un projet d’autoconstruction qui mobilise nos ressources. Il sera dès lors possible de directement commander et assembler les composants (essieu, batteries, capteurs, etc.) avant la greffe de l’électronique, contrôle final et essais sur route.