E-SK8 CALCULATOR


#1

Hello,
Pour reprendre un sujet qui a été laissé de côté il y a longtemps et qui je l’espère pourra aider certains d’entre vous, voici le lancement du calculateur pour e-sk8:
https://norde.cc/calculator.php

Vous pourrez calculer la puissance requise pour le moteur, la capacité de la batterie ou encore la vitesse maximalz de votre setup.

Si vous avez des suggestions, ou des remarques, lachez-vous.
Bonne visite


#2

Merci !
Pratique ton calculateur pour avoir une idée pour les débutants (dont je fais parti)

Par contre, ça correspond à quoi ‘start time’ sur le Power calculator ?
La durée pour atteindre la vitesse max ?


#3

Oui, exactement, c’est le temps de démarrage.


#4

Oui mais concrètement ??? “Temps de démarrage”, ça ne veut rien dire…

Si tu veux que les gens utilisent ton calculateur plutôt que ceux déjà existants, il faut que tu montres que les valeurs données sont réalistes et réelles. D’où sortent tes formules, quels paramètres sont mis de côté, etc ?


#5

Je reprends les formules qui ont déjà été présenté ici :
CALCULATEUR E-SK8 ET UN PEU DE PHYSIQUE

En espérant que ce soit plus explicite:

Le dimensionnement des composants se base sur la puissance nécessaire pour le moteur.

Juste pour simplifier l’expression des formules, je vais poser les variables:

  • g : accélération de pesanteur, g = 9.81 m/s²

  • ρ : masse volumique de l’air ρ = 1,204 kg/m^3

  • f : coefficient de frottement de l’asphalte, f=0.015

  • m : masse du rider en kg

  • V : vitesse moyenne en m/s

  • t_start : temps de démarrage en s (temps pour atteindre la vitesse moyenne)

  • t :

  • a : accéleration en m/s²

  • ∝ : angle de la pente

  • d_flat : distance à parcourir en km à plat

  • d_slope : distance à parcourir en km en montée

  • d : distance totale

  • S : surface frontale du rider en m²

  • Cx : coefficient de trainée

  • Sx=S.Cx : surface de trainée en m², pour simplifier on considère Sx=0.6 pour un rider de taille moyenne en position de commuting

  • U : tension aux bornes de la batterie

  • I : intensité aux bornes de la batterie

  • S : nombre de cellules de la batterie

Au cours d’un ride, on peut considérer qu’il y a deux étapes:

  • Phase d’accélération (à plat)
  • Phase nominale (à plat ou en montée)

Calcul des forces
Phase d’accélération
Commençons par la phase d’accélération.
Il y a 3 forces à combattre:

  • Force de frottement de roulements : f_roll = f.m.g
  • Force de frottements aérodynamiques : f_aero = 1/2.ρ.Sx.V²
  • Force d’inertie d’accélération : F_ie = m.a, où a=V/t_start

Donc : F_totale_acc = f_roll + f_aero + F_ie

Phase nominale
Maintenant la phase nominale.

A plat
A plat, on retrouve deux forces:

  • Force de frottement de roulements : f_roll = f.m.g
  • Force de frottements aérodynamiques : f_aero = 1/2.ρ.Sx.V²

Donc : F_totale_flat = f_roll + f_aero

En montee
Si on est en montée, on obtient trois forces:

  • Poids en montée: F_weight = mg.sin∝
  • Force de frottement de roulements : f_roll = f.m.g.cos ∝
  • Force de frottements aérodynamiques : f_aero = 1/2.ρ.Sx.V²

Donc : F_totale_slope = f_roll + f_aero + F_weight

Calcul de la puissance
La puissance mécanique au niveau de la roue s’exprime: P_meca_wheel=F.V

La puissance mécanique au niveau de la poulie moteur s’exprime: P_meca=P_meca_wheel/µ
avec µ=80% le rendement pour une transmission poulie courroie

Pour obtenir la puissance éléctrique que doit fournir le moteur: P_elec=P_meca/e
avec e l’efficacité du moteur

De cette façon, on calcule P_elec_acc, P_elec_flat, P_elec_slope.
La puissance affichée sur l’interface est la puissance maximale entre les différentes phases.

Dual ou Single
Si le setup est en dual, la puissance electrique est divisée par deux: P_elec_dual=P_elec/2

On a aussi l’égalité: P_elec=U.I, avec U la tension, I l’intensité.

Calcul de la tension
La tension est déterminée par le nombre de cellules de la batterie, et de sa technologie:

  • U = 3.7.S pour les LiPo et Liion
  • U = 3.2.S pour le LiFePo4

Calcul de l’intensité
On a finalement I=P_elec/U

De cette façon, on calcule I_acc, I_flat, I_slope.
L’intensité affichée est l’intensité maximale entre les phases nominales et d’accélérations.

L’intensité moyenne est : I_avg = I_slope.p + (1-p).I_flat
où p est le pourcentage de trajet en pente. p = d_slope/(d_slope+d_flat)

Calcul de la capacité
La capacité nécessaire s’exprime : C = I_avg.t où t est le temps de trajet

Temps de trajet: t = (d_slope+d_flat)/V = d/V

Voila pour les infos sur power calculation. Je complèterai par la suite.


#6
  • U : tension aux bornes de la batterie
  • I : intensité aux bornes de la batterie
  • S : nombre de cellules de la batterie

bonne initiative…

Il serait bon de rajouter la qualité de la batterie : chinoise bas de gamme ou de qualité/homemade en VTC6 ou 30Q ou LIPO . Bien que la capacité théorique puisse être la même suivant le nombre de cellules en // , la résistance interne limite considérablement l’ accélération sur un gros appel de courant, et la fin de ride sur une batterie déchargée , mettant le BMS ou le contrôleur en situation de basse tension … et couic… :geek:
des cellule moisies à 100 mohm : sur une 10s 2p , génère une forte chute de tension de 4~5V quand on tire dessus allègrement ,
une cellule de qualité à 10 ou 20 mOhms -voire moins pour du lipo- ne chute la tension de la batterie que de 1~2V à 20~40A …

est il possible d’intégrer le cas des moteurs hubs ?
généralement entre 70 et 90KV , entre 300 et 500W,montés d’origine avec des gommes de 70 à 90 mm de diamètre , et plus rarement , avec des roues de 100 à 150mm pour les cas les plus exotiques ( mon cas :roll: )


#7

Tu peux plus ou moins jouer sur ça avec le paramère “motor efficiency”, que je devrais peut être renommer “efficiency” tout court. Si tu as peu confiance dans les specs fournisseurs, et surdimensionner ton système, tu peux prendre une efficacité aux alentours de 50%.


#8

salut j’aime beaucoup ton calculateur
le fait d’avoir mis les formules c’est aussi cool.
par contre il me semblait qu’il y avait un raccourci vers le site nkon qui du permettais de voir les cellules ou alors j’ai réver??
car vraiment c’était très cool.
pourrais tu dans le calcul des ratios mettre aussi le reverse, permettant par exemple de mettre la vitesse désirer moyenne et une vitesse de pointe maxi, et en fonction du moteur calculer le ratio et le reste qui vas autour.

en tout cas merci.


#9

Salut,
Merci pour ton message, ça fait plaisir ! Il me semble que tu fais référence à ce calculateur avec les réductions: https://esk8-calculators.com/.

Et très bonne idée pour le reverse, je rajoute ça le plus tôt possible


#10

joli travail ça donne une bonne indication
mais vue qu’il n’y a pas de relation entre le calcul de puissance et le calcul du groupe motopropulseur ça donne des résultats erronés sur la capacité (et donc l’autonomie ) surtout avec des pneumatiques
en fait l’autonomie joue beaucoup sur le rapport final ( pinions/courroie/diamètre de roue ) donc si c’est pas pris en compte dans le calcul de puissance ça donne des résultats qui sont pas forcement juste
mais je sais pas bien sur si c’est possible de prendre compte de ses paramètres supplémentaire dans ton calcul
en tout cas continue , c’est top :wink:


#11

La dernière version est en ligne, avec le reverse mode:

https://norde.cc/calculator.php

mais vue qu’il n’y a pas de relation entre le calcul de puissance et le calcul du groupe motopropulseur ça donne des résultats erronés sur la capacité (et donc l’autonomie ) surtout avec des pneumatiques
en fait l’autonomie joue beaucoup sur le rapport final ( pinions/courroie/diamètre de roue ) donc si c’est pas pris en compte dans le calcul de puissance ça donne des résultats qui sont pas forcement juste

Merci pour ton retour. Tu obtiens combien en autonomie en réalité et en théorie?
Pour simplifier les calculs, j’ai mis un rendement de 80% pour la transmission par poulie courroie. Je pourrais faire plusieurs modes avec des rendements différents pour les courroies, les chaînes et les hubs. J’essaye aussi de ne pas trop surcharger d’information, alors je me demande si c’est vraiment nécessaire pour toi?


#12

oui , je comprend bien que tu peux pas faire tout les cas de figure :slight_smile:
mais tu as changé quelque chose dans tes calculs car ça donne plus les mêmes résultat ?
tu met quoi dans “Moteur À Vide” ?
pour info je roule à 20 km/h de moyenne en 8S 19A
en street 36/15 107 je fais 65 km
en AT 48/15 145 je fais 40 km


#13

:? je suis moins fan de ta nouvelle présentation, je préférais avant avec le sens logique de la construction d’un build.
Tu vois pour moi dans mon idée, un calculateur doit te permettre de faire les choix dans un ordre logique d’achat.
tu pars de tes objectifs en type de ride, ton range souhaiter et ta vitesse max avec bien-sur ton poids
tu calcul a partir de là la puissance nécessaire, et divers autre informations qui dans les autre tableau te permettent en fonction de ton choix de moteur et de roues, de te donner le ratio, voir avec un pignon standard de 16 ou 15 le nombre de dent couronnes
le courant maxi qui du coup peut déterminer la puissance du vesc. et le reste,
puis enfin tu passe au accu qui au vue du précédent te donne sur différente conf de S et de type(lipo, liion) (dans un tableau) les valeurs utiles, courant nombre de P etc.

en fait dans l’idéal, avoir un truc que les autre ne fonts pas c’est t’accompagner en prenant ton objectif de ride.
le truc que tu cherche quand tu débute dans le diy et que les autres calculateur te semble horzone.

A+
voila juste mes 2 centimes :smiley:


#14

Ça a beaucoup de sens ce qu’il vient de dire, je plussoie


#15

Je suis tout à fait d’accord. C’est pour ça que j’ai intégré les 2 modes, le mode normal, lorsqu’on a pas nos composants et reverse lorsqu’on a déjà les composants et qu’on veut vérifier les performances.

Pour retrouver la première présentation, il faut aller sur “I don’t have my parts and I want to select…” : “motor and battery”. Mais je devrais échanger l’emplacement des boutons, au vu de vos retours.

Et le courant à vide (no load current) et la résistance interne (internal resistance) correspondent à des données constructeurs, qui devraient apparaître dans la plupart des datasheets moteurs.

EDIT: J’ai échangé l’emplacement des boutons


#16

@fond du garage a décrit le but de ce calculateur. Pour suivre cette logique, j’ai rajouté une section pour calculer la longueur de sa courroie, et la configuration de sa batterie.

https://norde.cc/calculator.php

Merci beaucoup pour les retours, j’essaye de tout prendre en compte, et j’espère que ça vous plaira


#17

c’est bien cela avance.
tu peut reprendre les valeurs que tu calcule pour faire un step by step?,
tu remplie le 1 puis le 2 et etc, et a chaque étapes tu as une info de plus.
une petite remarque, il ne semble pas avoir de diff entre lipo et liion, et tu peut commencer a 6s car 1s cela me semble compliquer… :smiley:
pour la partie batterie , c’est un peu bizarre en fait.
perso moi, j’ai besoin de mettre la capa total, pour voir le nombre de batterie sur des valeurs type de liiion ou lipo.
et que si je choisi du 10s cela me donne le nombre de P et le courant max possible.
car la il ne sert a rien pour moi.

P.S: j’adore ta page d’accueil avec les triangles et le décor .


#18

Yes, je rajouterais le step by step pour le prochain update.

Liion et Lipo ont le même tension nominale, ce qui explique pourquoi les résultats sont identiques.
C’est bizarre que tu aies 1S, normalement il est de base à 10S. Tu es sur quel navigateur.

Pour ce qui est de ta description du calculateur de batterie, je pense que pour l’instant, ce n’est pas faisable.
La capacité et le courant max possible d’une cellule dépendante du modèle de batterie que tu as, et je ne pourrais pas créer quelque chose de générique te donnant le nombre de cellules en parallèle.

Et merci du compliment :wink: La page d’accueil est temporaire en attendant l’annonce officiel du site internet.