Étape 4 - Câblage de l'électronique
La partie électronique se compose de plusieurs éléments ː
- Le moteur, qui permet de générer une tension;
- Une diode Schottky qui protège le circuit;
- Un fusible qui protège lui aussi le circuit ;
- Un voltmètre pour mesurer la tension ;
- Un ampèremètre pour mesurer le courant ;
- Un convertisseur de tension 32V - 5V (step-down) qui permet de stabiliser la tension en sortie à 5V. Il ne fonctionne pas pour une tension en entrée inférieure à 9V. L'utilisateur doit donc maintenir une tension au moins égale à 9V lorsqu'il pédale ;
- Un multimètre USB qui permet d'afficher la tension et le courant consommé par les appareils USB ;
- Un appareil à recharger compatible USB.
La première étape consiste à déterminer la section des câbles qui seront utilisés ː
S = p * L * I / U
Avec :
S (mm²) = Section du câble
p (Ω.mm²/m) = Résistivité du cuivre (0.023 Ω.mm²/m)
L (m)= Longueur du fil (additionner la longueur des conducteurs + et -)
I (A)= Intensité maximale de l’appareil
U (V) = Chute de tension admissible (Vmax * 3%)
Exemple dans notre cas où nous branchons des appareils de très faible puissance :
L = 2x2 = 4m
I = 3 A max
U = 12 * 0.03 = 0.36V
S = 0.023 * 4 * 3 / 0.36 = 0.76 mm².
Un câble de section 1mm² a été retenu. A noter qu'augmenter la section d'un câble augmente très rapidement le coût de ce dernier.
Lorsque le dimensionnement des câble est terminé, on peut intégrer les éléments ː
- Supprimer, via la pince coupante, les deux cosses présentes sur les fils rouge et noir du moteur. Y Souder ensuite, sur les couleurs correspondantes le fil noir, puis le fil rouge;
- Sur le fil rouge, on connecte la diode Schottky grâce à une première borne automatique 2 fils;
- Une fois la diode connectée, on insère le fusible dans l’autre partie du Wago puis l'autre extrémité du fusible dans une seconde borne automatique ;
- Dans cette seconde borne automatique, on insère un autre fil rouge ;
- Insérer la suite du fil rouge dans une borne 3 fils. Y ajouter deux fils supplémentaires ː l'un est relié à la borne + du voltmètre et l'autre à la borne + de l'ampèremètre.
- La borne - de l'ampèremètre est reliée à une nouvelle borne automatique 2 fils. Un fil rouge est alors connectée sur le deuxième contacteur automatique. L'autre extrémitée de ce fil est reliée à la borne in du step-down;
- Le fil noir du moteur est relié à une borne automatique 3 fils. Un deuxième fil sera alors relié à la borne - du voltmètre, tandis que le troisième fil est relié au - du step-down ;
- On connecte alors le multimètre USB sur le connecteur correspondant présent sur le step-down.
Il est toujours important de vérifier le câblage réalisé avant la mise sous tension, sous peine de détériorer le matériel.
Lorsque la vérification est concluante, on peut alors faire parcourir les câbles le long du cadre du vélo et les fixer via des Colsons.
Ensuite, il est possible de pédaler pour vérifier si le multimètre USB s'allume. Si c'est le cas, le câblage réalisé est correcte. On peu alors vérifier la charge d'un appareil USB, branché sur l'un des deux ports présents sur le multimètre.
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