Triporteur Électrique avec Recharge Solaire 🚲☀️

Construisez un triporteur écologique et pratique capable de transporter jusqu’à 75 kg, tout en intégrant un système de recharge solaire et d’assistance électrique.

Objectif

Créer un triporteur robuste et polyvalent capable de transporter jusqu'à 75 kg sur une plateforme avant avec un système électrique intelligent incluant :

• Une assistance électrique pilotée par un microcontrôleur.
• Un système de recharge solaire pour maximiser l’autonomie.
• Un générateur pédalier permettant de produire de l’énergie supplémentaire.

Spécifications Techniques

1. Capacité de charge :

• Plateforme avant : Jusqu’à 75 kg.

2. Système électrique :

• Moteur brushless : 250W ou 500W.
• Batterie lithium-ion : 36V/10Ah ou 48V/12Ah.
• Panneau solaire : 50W à 100W monté sur un support inclinable.
• Générateur pédalier : Dynamo ou générateur haute puissance.

3. Microcontrôleur :

• ESP32 (recommandé pour ses capacités de communication sans fil) ou Arduino.
• Gère :
  • Le moteur électrique.
  • La recharge solaire et pédalage.
  • Les accessoires (lumières, écran de contrôle).

Schéma ASCII

               +------------------+
               |    ESP32/Nano    |
               |  (Microcontrôleur)|
               +------------------+
                  |       |      |
            +-----+       |      +-------+
            |             |              |
        GND o           GPIO21         GPIO22
          |              (SDA)          (SCL)
          |                |              |
    +-----+                +--------------+
    | OLED Display (I2C)                |
    +-----------------------------------+

         GPIO12      +---(Moteur Brushless)--+
          |          |                        |
          |         ESC                  Batterie
          +-----------------------------------+
        

Étapes du Projet

1. Collecte des Matériaux et Composants

A. Composants électriques

• Moteur brushless : 250W (kit avec roue arrière intégrée).
• Batterie lithium-ion : 36V/10Ah (ou 48V/12Ah selon le moteur choisi).
• Contrôleur moteur : Compatible avec le moteur (36V ou 48V).
• Panneau solaire : 50W ou 100W avec un contrôleur de charge MPPT.
• Microcontrôleur ESP32 (ou Arduino Mega).
• Générateur pédalier : Dynamo 12V ou générateur connecté via un régulateur.
• Câblage :
  • 12-14 AWG pour les connexions haute puissance.
  • 18 AWG pour les commandes.
  • Connecteurs JST ou XT60 pour les connexions modulaires.

B. Structure et mécanique

• Triporteur recyclé :
  • Cadre principal robuste.
  • Roues avant (20 pouces) et roue arrière (26 pouces).
• Plateforme avant :
  • Matériaux : Contreplaqué de 2 cm ou grille métallique renforcée.
• Barres métalliques : Renfort des jonctions principales.
• Freins à disque : Sur toutes les roues pour sécurité accrue.

C. Accessoires

• Écran LCD : 16x2 ou OLED pour afficher les données en temps réel.
• Capteurs :
  • Capteur PAS : Pour détecter les rotations des pédales.
  • Capteur de courant ACS712 : Pour surveiller la consommation électrique.
  • Capteur solaire : Pour mesurer la puissance produite par le panneau.

2. Assemblage Étape par Étape

A. Structure Mécanique

• Plateforme avant :
  • Fixer les roues avant sur un axe rigide avec un système de direction.
  • Souder ou boulonner une plateforme solide (~60 x 80 cm).
  • Ajouter des barres de renfort sous la plateforme pour supporter jusqu’à 75 kg.
• Positionnement de la batterie :
  • Installer un support ou boîtier étanche derrière le conducteur pour équilibrer le poids.

B. Installation Électrique

• Moteur brushless :
  • Fixer le moteur sur la roue arrière.
  • Relier le moteur au contrôleur via les câbles fournis.
• Générateur pédalier :
  • Installer une dynamo 12V sur l’axe du pédalier.
  • Relier la dynamo à un régulateur pour protéger la batterie.
• Système solaire :
  • Fixer le panneau solaire sur un support inclinable monté sur la plateforme avant.
  • Relier le panneau solaire au contrôleur de charge MPPT.
  • Connecter le MPPT à la batterie pour permettre une recharge optimale.
• Microcontrôleur ESP32 :
  • Relier :
    • Le moteur via un ESC ou pont en H.
    • Les capteurs PAS, solaire, et de courant.
    • L’écran LCD ou OLED.

3. Programmation du Microcontrôleur

#include 

// Configuration de l’écran LCD
LiquidCrystal lcd(7, 8, 9, 10, 11, 12);

// Déclaration des broches
const int pedalSensor = 2;   // Capteur PAS
const int motorPin = 3;      // Contrôle du moteur (PWM)
const int solarPin = A0;     // Entrée panneau solaire
const int batteryPin = A1;   // Entrée batterie
const int dynamoPin = A2;    // Dynamo pédalier

void setup() {
  pinMode(pedalSensor, INPUT);
  pinMode(motorPin, OUTPUT);
  lcd.begin(16, 2);  // Initialisation de l’écran
  lcd.print("System Ready");
  delay(2000);
  lcd.clear();
}

void loop() {
  int pedalState = digitalRead(pedalSensor);  // Lecture du capteur PAS
  int solarPower = analogRead(solarPin);      // Lecture du panneau solaire
  int batteryLevel = analogRead(batteryPin);  // Lecture de la batterie
  int dynamoPower = analogRead(dynamoPin);    // Lecture de la dynamo

  // Contrôle du moteur
  if (pedalState == HIGH) {
    analogWrite(motorPin, 150); // Assistance activée
  } else {
    analogWrite(motorPin, 0);   // Assistance désactivée
  }

  // Affichage des informations
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Batterie: ");
  lcd.print(map(batteryLevel, 0, 1023, 0, 100)); // Niveau de batterie en %
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("Solaire: ");
  lcd.print(map(solarPower, 0, 1023, 0, 50));    // Puissance solaire en W
  lcd.print("W");
  delay(500);
}
        

4. Calculs Précis pour le Système Solaire

• Consommation énergétique :
  • Moteur 250W consomme 250Wh par heure.
  • Batterie 36V/10Ah = 360Wh (autonomie : ~1,5 heures à pleine puissance).
• Recharge solaire :
  • Panneau 50W produit ~25Wh par heure (moyenne en plein soleil).
  • Temps de recharge complet : 360Wh ÷ 25Wh = 14,4 heures.
  • Avec un panneau 100W : Temps de recharge réduit à ~7 heures.
• Dynamo pédalier :
  • Dynamo 12V génère environ 30W en pédalant.
  • Complément utile pour prolonger l’autonomie.

5. Coût Estimatif

Avantages

• Robustesse : Capacité de charge jusqu’à 75 kg.
• Écologique : Recharge solaire et pédalier pour réduire l’empreinte carbone.
• Technologie embarquée : Affichage des données en temps réel (batterie, solaire, vitesse).