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Équipe

Architecture-Géométrie, Perception, Images, Gestes
Responsable(s) d'équipe : Isabelle SIVIGNON, Michèle ROMBAUT

PEDELEC - Optimisation d'algorithmes embarqués de régulation de moteurs de vélos électriques

Coordonnateur du projet : Dominique HOUZET

Projet réalisé grace au soutien de : Contrat Industriel (EBL, Germany)

Date du projet : 01/04/2013

Durée : 12 mois


Le vélo électrique est aujourd'hui en plein essor en réponse aux enjeux de consommation d’énergie fossile, de pollution, de bruit, d'accidents et d’encombrement des villes. L’objectif de ce projet est d’apporter une  réponse sous la forme d’une motorisation ultra légère, silencieuse et efficace (rendement), pour un vélo à assistance électrique (PEDELEC : norme européenne), et adaptable à d’autres mobilités électriques légères (fauteuil roulant, trottinettes, ...). Un PEDELEC (Pedal electric Cycle) est un Vélo à assistance électrique sur laquelle le pédalage est assisté par un petit moteur électrique. Le système de controle électronique de pédalage a pour fonction d'arrêter le moteur lorsque le cycliste ne pédale pas ou lorsqu'une certaine vitesse - généralement 25 km/h - a été atteint.

Le marché du vélo électrique, actuellement dominé par les chinois, offre essentiellement des systèmes basiques avec des algorithmes de block commutation sans intelligence (processeurs 8 bits) ; ils sont assez inefficaces, bruillants et provoquent une usure de la mécanique moteur ou réducteur.

Il s'agit ici d'apporter l'intelligence au sein du contrôleur de gestion du moteur de type BLDC (Brush Less DC) embarqué faible conso/faible coût basé sur le nouveau système embarqué de ST Microelectronics implémentant le Sensor  Less FOC (Field Oriented Control) sur un processeur 32 bits STM32. L’objectif est d’optimiser les algorithmes de contrôle en y apportant de l’intelligence pour gérer la  température du moteur en conditions limites, pour prédire le comportement de l’utilisateur en  suivant au plus près l’assistance (pour un agrément de pédalage grâce à la régulation du moteur (rendement, puissance)) et également pour optimiser la gestion de la  batterie en permettant une recharge lors du freinage. Pour cela un réseau de capteurs (pédales, moteur, conducteur...) sera mis en place apportant les informations nécessaires aux algorithmes de régulation.

Ce projet se base sur l’expérience de la société allemande EBL (ebike-lite) pour la conception de motorisation pour vélo électrique et sur l’expertise de GIPSA-Lab pour la régulation par lois de commandes sophistiquées et leur implémentation sur systèmes embarqués (drônes, automobile, lecteurs Blu-ray,...).


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