Projets:Vesc tool parametrage

Description du projet

Ce projet explique en détail comment paramétrer une carte électronique (VESC) avec un logiciel dédié (VESC Tool) afin de contrôler un moteur de vélo électrique avec une poignée d'accélérateur de type trottinette électrique.

La carte et le logiciel sont conçu par Benjamin Vedder [1]

Merci/Thanks/Danke Shön Benjamin Vedder :)

Attention :

• La marche arrière n'est pas possible avec ce type de moteur. Lorsque vous aller reculer avec votre dispositif installé, le moteur va opposer une résistance, c'est normal.

Il y a une possibilité de faciliter le recul avec des réglages spéciaux qui seront indiqués avec le sigle (M.Ar). Sinon, le fait de mettre un interrupteur général qui coupe la l'alimentation principal (Coupe circuit de sécurité) mettra le moteur en repos et vous pourrez effectuer vos marches arrières.

• Attention, dans le logiciel, lorsque vous avez un chiffre à virgule, il faut mettre une virgule (exemple: -0,10) et pas un point (-0.10).

Liens utiles

• Page du projet sur le GesLab
• Documentation finale du projet
• Dépôt GitHub du projet
• Canal de discussion du projet sur Framateam

Cahier des charges

Pour qui : Pour toutes personnes désirant assister sa mobilité à l'aide d'un moteur de vélo électrique.

Pour quoi : Pour des vélos pour enfant, des quadricycle pour hémiplégique, des trottis pour tracter un fauteuil roulant (trotti)

Comment : En mettant un moteur dans la roue à l'aide de flasque réalisé en dibon (Documentation à venir) et en contrôlant ce moteur avec une carte électronique dédiée (VESC)

Combien : Grâce à notre partenariat avec la petite Rennes La petite Rennes nous pouvons vous fournir gratuitement une batterie, un chargeur de batterie et un moteur électrique de vélo. En échange il vous sera demandé de faire des photos de votre réalisation afin que l'on puisse mettre en avant votre projet.

Vous aurez toutefois à acheter du matériel sur internet :

• Un carte VESC : Carte électronique VESC
• Un câble pour les capteurs à effet hall : TORQUE ESC Sensor Wires à $6.99 (il faut juste cochée la case correspondante lorsque vous acheter la carte précédente).
• Une poignée de trottinette électrique : Poignée
• 2 pinces manfrotto pour relier le châssis sur votre fauteuil : pinces manfrotto

Ou : Au Humanlab ou dans un fablab proche de chez vous.

Analyse de l'existant

Il existe de nombreux dispositif réalisant la même fonction, voici une liste non exhaustive de ces dispositifs :

• Omni
• Atinnov
• Permobil
• Je roule vert
• Nino

Equipe (Porteur de projet et contributeurs)

• Porteur de projet : MHK pour projets mobilité
• Contributeurs : Christian
• Fabmanager référent : Yo
• Responsable de documentation : Delphine

Matériel nécessaire

• carte VESC 4.12 préparée: https://diyelectricskateboard.com/collections/featured-items/products/torque-esc-bldc-electronic-speed-controller
• Programme VESC Tool Free (nous utilisons ici la v 0.95): https://www.vesc-project.com/vesc_tool
• 1 x condensateur électrolytique 2000uF 63 V s'il n'est pas intégré à la carte achetée (si intégré à la carte (nous avons une version clonée il y a 3 x 680uF en 63 V, 105 degrés : )
• 1 potentiomètre B10K
• 1 poignée de gaz (poignée accélérateur qui remplace le potentiomètre)
• 1 moteur brushless de vélo électrique 250 WATTS
• 1 batterie de vélo
• Option: 1 alimentation stabilisée pour tester si pas de batterie
• câble silicone grosse section (10AWG, 5mm2) pour alimentation
• Câble multibrin diamètre 1mm2
• cosses à sertir adapté au JST
• Câble DATA mini USB
• JST femelle P:2mm Pas:2mm, de 3 points
• JST femelle P:2mm Pas:2mm, de 6 points

Images du matériel

• 

  Carte VESC préparée (clone)

• 

  Version de la carte

• 

  Référence batterie

• 

  carte VESC avec potentiomètre (pour contrôler accélération)

• NomImage5.extension

  Légende

Outils nécessaires

• Fer à souder

Coût

• Carte VESC
• Batterie
• Moteur brushless

Electronique : Préparation de la carte VESC

Schema général

Câblage si utilisation d'une caret VESC nue (non prête à l'emploi : le modèle original de Benjamin Vedder)

Dénuder et étamer les fils d'alimentation puis recouper de façon à ce que les fils dénudés ne soient pas trop longs.

Enrouler les pattes du condensateur puis les souder (ATTENTION Il faut souder le condensateur en respectant sa polarité !!! Le + (Patte la plus longue) sur le fil rouge et le - (Patte la plus courte) sur le noir. Puis vérifier avec un multimètre la continuité du fil et l'isolement d'un fils par rapport à l'autre.

Souder les fils d'alimentation à la carte en mettant d'abord de l'étain sur les bornes + et - puis en venant placer les fils directement dessus.

Etamer les deux autres extrémités des fils.

Ensuite, étamer les trois bouts sur la carte puis les deux extrémités des câbles qui vont alimenter les trois bobines électromagnétiques du moteur (câbles triphasés).

Les souder à plat sur les trois bouts préalablement étamés de la carte.

Programmation

ESC

Le Contrôleur Electronique de Vitesse (Electronic Speed Controler) sert à gérer le fonctionnement et l'alimentation du moteur. ////////////////////////////////

Étapes de configuration logicielle pas à pas

Ouvrir le logiciel VESC Tool.

Une image vaut mille explications! Se référer à chaque image pour configurer les onglets

Il est probable que vous ayez un message lors de la première ouverture du logiciel sur udev rules. Cliquer sur Yes pour les installer.

VESC Tool>Onglet Connection

Dans l'onglet Connections>USB Serial, cliquer sur Refresh serial port list (Option Baud sur 115200)

Si aucun port n'est détecté, laisser le câble USB branché, et redémarrer le logiciel.

Cliquer ensuite sur l'icône Connection.

Si vous avez le message d'erreur suivant, il faut mettre à jour le firmware (voir l'étape suivante)

VESC Tool>Onglet Firmware>Included File

Cliquer sur l'onglet Firmware

Voir la documentation originale en anglais si besoin. https://vesc-project.com/node/179

ATTENTION: un mauvais firmware peut endommager définitivement la carte si ce n'est pas le bon !! Sélectionner la version de la carte dans la fenêtre de gauche (V 4.12) et VESC_defaut.bin dans la fenêtre de droite.

Téléverser (upload) le firmware VESC_default.bin correspondant au hardware v4.12.

Message d'information : la configuration de la carte va être écrasée par le nouveau firmware

Une fois téléversé le nouveau firmware, on attends bien les 10 secondes puis on débranche l'alimentation de la carte.

Message qui informe que le Firmware est bien téléversé. Attendre les 10 secondes minimum, puis débrancher l'USB et rebrancher.

Reconnecter la carte

VESC Tool>Motor settings>General

Nous allons maintenant paramétrer la carte pour notre moteur en sélectionnant Motor settings>General dans le menu de gauche.

VESC Tool>Motor settings>General>Current

VESC Tool>Motor settings>General>Voltage

Dans la fenetre "Battery Cutoff Calculator", en bas de la fenêtre principale, indiquer 12 cells si vous utilisez les batterie de vélo Arcade. Sinon référez-vous à la doc des batteries que vous utilisez. Cliquez sur Apply pour valider.

VESC Tool>Motor settings>General>RPM

Indiquer la valeur maximum de rotation du moteur dans le paramètre MAX ERPM (ici 12000RPM) (révolution par minute)

- (M.Ar) - Si vous voulez faciliter les marches arrières (roue libre pour permettre de reculer) il faut indiquer dans la case max ERPM reverse : -0,10

VESC Tool>Motor settings>Wattage

Indiquer la puissance de votre moteur dans la case Maximum Wattage : ici 250W

- (M.Ar) : Si vous voulez faciliter les marches arrières il faut indiquer dans la case Maximum Breaking Wattage : -0,1W

VESC Tool>Motor settings>Temperature

Il n'y a rien à modifier dans l'onglet Temperature.

VESC Tool>Motor settings>Advanced

Il n'y a rien à modifier dans l'onglet Advanced.

VESC Tool>Motor settings>BLDC>General

Dans le menu de gauche allez dans : Motor settings > BLDC puis dans la fenêtre centrale choisir l'onglet General. Recopier les parametres de l'images suivante. Dans le paramètre Sensormode choisir "Sensored"

Dans la fenetre du bas dans l'onglet "detect BLDC parameters" :

Cliquer sur l'icone du triangle dans un rond (icône play) (Attention cela va mettre en route le moteur). Veiller à ce que le moteur ne soit pas en charge (que rien ne le freine ou ne l'empêche de tourner, attention si vous utilisez le banc de moteur la courroie ne doit pas être tendue du tout), il doit être libre.

Vous obtenez la table des capteurs de hall de votre moteur (vous pouvez noter et archiver ces paramètres) :

Suite du résultat obtenu:

VESC Tool>Motor settings>BLDC>sensorless

Onglet sensorless : il n'est pas utile puisque nous utilisons les capteurs de hall du moteur

VESC Tool>Motor settings>BLDC>Sensors

Onglet Sensors : Cliquez sur apply, et la table se remplit automatiquement avec les bonnes valeurs

Sauver la config moteur

Dans le menu de droite, cliquez sur le bouton : Write motor configuration

Dans le paramètre "App to use" : Choisir "ADC"

VESC Tool>App settings>ADC>General

- Onglet General : Choississez Duty Cycle

OU

- (M.Ar) - Choississez Duty Cycle Reverse Center (ce qui permet de reculer sans que la roue bloque)

VESC Tool>App settings>ADC>Mapping

Onglet Mapping : Il va falloir paramétrer votre poignée de gaz (poignée accélérateur)

Dans la colonne de droite activer les icone RT et RT APP (vous verrez ainsi les valeurs en temps réelles)

Dans la fenetre du bas : ADC Voltage Mapping : choississez "Duty Cycle" ou "Duty Cycle Reverse Center ( (M.Ar) si vous avez choisi d'avoir cette possibilité en implémentant l'interrupteur qui permet de passer d'un mode à l'autre (mode normal et mode roue libre)

Si vous avez choisi Duty Cycle Reverse Center : - appuyer sur le bouton reset min et max

Mettez le bouton de selection (interrupteur) en M Ar pour atteindre le minimum (cad 0V) : Photo 41

Puis mettre le bouton (interrupteur) en mode normal et tourner l'accélérateur au min et max pour atteindre les valeurs seuil :

Cliquer sur "Apply"

Vue avant

Vue après

Dans le menu de droite, sauvegarder avec le bouton Write App Configuration

FINALISATION Motor Settings>Additional infos

Dans la colonne de gauche allez dans : Motor settings / Additionnal infos : photo 46

Compléter les champs avec vos renseignements : changer le nb de cells, le poids, la marque du moteur, qui correspond à votre config .

Ajouter une description pour vous rappeler de votre config

Sauvegarder en cliquant sur "Write motor config" dans le menu de droite

- Write motor config