Le régulateur, cet ami qui vous veut du bien.

fabien333 a écrit:Moi je le trouve bien ce régulateur / limiteur. D’ailleurs je pense qu'un cahier des charges pour un régulateur c'est de maintenir le véhicule à la consigne quelque soit les cotes ou les pentes. C'est justement sont intérêt. Si vous faite un régulateur dans lequel vous mettez une consigne à 94 km/h et que le véhicule se balade entre 80 et 100 pour économiser de l’énergie je ne pense pas qu'il est une chance de voir le jour car c'est simplement pas ce qu'on lui demande. Si tu veux faire cela il faut passer en manuel.

D'accord à 100%

Perso j'aimerais un régulateur non pas asservi à la vitesse mais à la conso.
Tu cales une vitesse et une conso maximum à ne pas dépasser. Genre vitesse réglementaire et 12kWh max, en descente la voiture sera sur la vitesse réglementaire et en monté sur la limite conso

12 kWh !!! il faut pas que la cote soit bien longue ou bien raide car pas sur que tu montes à cette conso.

Tu veux dire 12 kWh/100 ? Si c'est le cas,  la Zoé serait paralysée, incapable de monter la moindre pente dépassant 1%.
Il faut 0,4 kWh d'énergie pour élever un objet de 1500 kg sur une hauteur de 100 mètres. (Ça tombe bien, c'est à peu près le poids de la Zoé.) Sur une hauteur de 1 km,  ça donne 4 kWh d'énergie nécessaire. Sur une distance de 100 km horizontal et un kilomètre vertical, ça donne une pente de 1%.
Si on évite de parler du rendement de la chaine de traction,  cela implique la  règle suivante :
Quel que soit la vitesse de la Zoé et sa consommation sur sol plat, la consommation augmente de 4 kWh/100 pour chaque pourcentage de pente supplémentaire.
Avec une consigne de 12 kWh/100 sur sol plat, elle va réussir à atteindre environ 80 km/h. En arrivant sur une montée à 1% elle devra assumer la somme suivante "8 kWh/100 équivalent sol plat + 4 kWh/100 de surconsommation/pente" pour respecter la consigne de 12 kWh/100. Sa vitesse chutera donc à environ 50 km/h.  
Problème, dès 1,5% de pente, elle s'arrêtera paralysée car incapable de respecter la consigne "6 kWh/100 sol plat + 6 kWh/100 de surconsommation/pente"....parce qu'aucune personne au Monde ne peut rouler sur sol plat à 6 kWh/100 avec une Zoé.

Foly-vi a écrit:

Passant_Mbr a écrit:3kW à 70% de rendement, c'est toujours mieux que 30 kW à 90%.

Imagine deux routes de 5 kilomètres parfaitement parallèles. La première est plate et la seconde est une montée de 1 km suivie d'une descente douce de 4 km.

Sur la première route , tu alternes des accélérations à 30 kW suivies de phases à 0 kW avec un delta de 5 km/h. Tu seras dans une zone de rendement dans laquelle il sera difficile de faire mieux.

Sur la seconde, tu montes pendant 1 km à 30 kW constants avec un bon rendement et arrivé au sommet la consommation descend à 3 kW pour maintenir la même vitesse, la descente sur 4 km se faisant avec un rendement bien pourri. (Je n'ose même pas imaginer les VE avec un moteur de 150 kW en train de le faire tourner à 3 kW   )

La route où on consomme le plus est la seconde. Pourtant les deux distances sont identiques.
.

Je dois faire un blocage, l'évidence ne me saute pas aux yeux, et le calcul sur cet exemple simple me donne toutes sorte de résultats paradoxaux. Je crois qu'un gros dodo s'impose pour moi.
Tu supposes que la vitesse sera la même sur les deux routes ?

D'accord en tous cas sur le fait que la situation 1 est proche de l'optimum et qu'un regulateur pulse and glide peut améliorer la conso sur autoroute en appliquant ce mode de fonctionnement.

Sur le fait que la deuxieme soit plus mauvaise, dans un cas où il n'y a aucune recup et où l'energie potentielle sera integralement reutilisée, ça ne me saute pas aux yeux.
Et on ne peux pas faire tendre l'un vers l'autre, car à faible pentes la contrainte d'avoir 30 kW sur le premier segment et 3 kW sur le second tend vers l'absurde.

Bon ok je finis par voir une certaine évidence:
-  avec une recup nulle (puisqu'on dépense toujours au moins 3kW), et une distance identique, le dénivellé ne fait pas de différence sur l'energie totale à fournir
-  avec une vitesse identique, les pertes air + pneu sont identiques et donc l'energie nécessaire est la même pour les deux parcours de même longueur
- sur le plat en P&G la totalité de l'energie délivrée l'est dans un mode à haut rendement
- avec la pente en 30 + 3 kW une partie l'est dans un mode à plus faible rendement

Pour mieux visualiser la puissance, on peut regrouper les pulses à 30 kW du trajet plat en un seul long creneau à 30 kW suivi d'un tracé à zéro, à comparer au creneau à 30 kW de la montée suivi d'un creneau à 3 kW. Mais je n'étais pas certain à vue de nez qu'il n'y aurait pas une taille du 30 kW plus réduite dans la montée qui compenserait la présence de la partie à 3 kW.

J'avais un doute sur les valeurs un peu arbitraires que tu fournissais, mais finalement on peut toujours trouver des couples (vitesse , angle de pente descendante)  permettant de réaliser un couple (Pmontée, Pdescente ) voulu , pour ces distances de 1 et 4 km.

Et effectivement le calcul d'energie donne pile poil le même resultat dans les deux cas si on ne fait pas intervenir les rendements, et un resultat plus fort avec denivellé en prenant 90% à 30 kW et 60% à 3 kW par exemple.

On peut calculer la vitesse pour un angle de pente descendante donné.

On voit que cette vitesse tend vers l'infini pour les faibles pentes.
Par ailleurs l'energie nécessaire pour faire le parcours tend vers zéro pour les faibles pentes.
Ce sont ces résultats qui m'ont paru paradoxaux au premier abord.

Il n'en reste pas moins que sur un trajet donné, on n' a pas toujours l'option de décider de le faire en plat, il faut faire avec.

Et en supposant que j'ai un long trajet qui est très majoritairement en descente, je dépenserai forcément moins d'energie que sur du plat même avec un mauvais rendement. On peut donc se dire à bon droit en voyant fréquemment les 3 kW qu'au moins on ne sera pas trop embêté à l'aller, même sans jouer du pulse and glide.

Et au retour si je dois remonter à 30 kW, je dépenserai lergement plus d'énergie, même si j'utilise un haut rendement.

Passant_Mbr a écrit:
- avec la pente en 30 + 3 kW une partie l'est dans un mode à plus faible rendement.

Oui, c'est exactement cela.  4/5 du trajet est en mauvais rendement. Mais même sur un trajet où c'est du 50/50 entre la montée et la descente.
Imaginons un régulateur "spécial VE"  avec une consigne à 110 km/h. Au début, c'est classique, il maintient 30 kW dans la montée. Puis arrivé au début de la descente,  il détecte que la puissance a chuté à 3 kW. Il accélère une fraction de seconde à 40 kW pour atteindre 113 km/h puis se met à 0 kW pour ralentir à 108 km/h, puis il recommence à accélérer à 40 kW pour remonter à 113 km/h, etc.....
Une Zoé qui se trouve à 110 km/h en train de tirer 3 kW dans une descente au lieu de 17 kW sur le plat est forcément dans une descente d'environ 2,5%. Cette précision permet de faire prendre conscience  que les phases à 0 kW dureront plusieurs centaines de mètres.

Ma grand mère disait "vous cherchez des poils aux œufs     "

tonnerre33 a écrit:
Edit : Comment on sait si l'on est dans le couple nominal du moteur sur la Zoe ?

Est-ce que quelqu'un peut répondre à ça ? La réponse m'intéresse et je ne l'ai pas vue.
Et même question pour mon autre voiture électrique : Citroën C Zéro.

Le couple nominal, ça ne veut pas dire grand chose.
Pour un moteur, il y a un point du diagramme de rendement dans le graphique vitesse-couple qui correspond au meilleur rendement.
Si on s'écarte de ce point, soit parce que la vitesse varie à couple égal, soit parce que le couple varie à vitesse égale, soit parce que les deux varient, on s'éloigne du point de meilleur rendement et le rendement diminue.
Les courbes iso-rendement sont des patatoïdes imbriqués (imbriquées ?) comme des poupées russes.
Le pulse and glide consiste à alterner les périodes où on se met le plus près possible du point de meilleur rendement et les périodes ou on coupe le courant.
Durant le pulse, on ne peut donc se mettre au point de meilleur rendement qu'à une vitesse donnée.

Le gros intérêt du moteur électrique par rapport au moteur thermique, c'est que la patatoïde centrale est beaucoup plus grosse.
Les courbes iso-rendement sont repoussées sur les bords du diagramme où elles sont très serrées.
On reste donc dans une zone de très bon rendement pour une large plage de vitesses et de couples.

Il ne reste plus qu'à trouver ce diagramme pour nos moteurs, ce que les constructeurs ne font peut-être pas tous.

Exemple (piqué à Passant_Mbr ici) :



Sur ce diagramme, on voit que la zone à plus de 90 % de rendement est gigantesque.
C'est pourquoi, je ne me mets pas la rate au court-bouillon et mes œufs ne sont pas près d'avoir des poils !

tonnerre33 a écrit:Edit : Comment on sait si l'on est dans le couple nominal du moteur sur la Zoe ?

Le couple est strictement constant sur la plus grande partie de la plage de régime.

Ce n'est que pour les thermiques que le rendement est lié au couple.

Zizoe a écrit:Le couple est strictement constant sur la plus grande partie de la plage de régime.
Ce n'est que pour les thermiques que le rendement est lié au couple.

Euuuh...

Bon, OK, pas sur "la plus grande partie".

Mais il n'a pas la forme "en cloche" de la courbe d'un moteur thermique, et ce n'est pas sur la partie la plus haute de la courbe de couple que se situe le maximum de rendement ...

J'ai beaucoup de mal avec cette notion de rendement appliqué au moteur électrique de nos ZOE.

Pour ce qui est du rendement, sa définition serait le rapport entre l'énergie électrique fournie par la batterie et l'énergie mécanique fournie par le moteur.
Par exemple, on sortirait 20 kW électriques de la batterie pour fournir 15 kW mécaniques afin de faire avancer la voiture avec un rendement de 75%. Mais ça suppose que la part non transformée mécaniquement est partie ailleurs. Et à part en chaleur, je ne vois pas en quoi cette énergie aura été transformée. Cette chaleur étant le résultat de frottements mécaniques ou de champs magnétiques.
Ce qui voudrait dire, dans mon exemple, que 5 kW seraient transformés en chaleur pendant toute la durée du parcours.
Or, même après avoir roulé 1 heure avec une puissance moyenne de 15 kW, l'ensemble propulseur reste parfaitement froid alors que quelques kW de chaleur pendant 1 heure auraient du faire monter sa température significativement, à l'identique d'un moteur thermique.
Ca me donne l'impression que le rendement du moteur de nos ZOE est bien meilleur que ce qui est annoncé et qu'il y a peu de pertes chaleur.

Merci de me dire où je me trompe, car je n'y connais pas grand chose en moteur et encore moins en moteur électrique.

@Zizoe : il faut se mettre d'accord sur ce dont on parle.
Le sujet, c'est le régulateur qui vous veut du bien (ce qui veut dire "du mal" sous la plume de Foly-Vi).
Et s'il nous veut du mal c'est parce qu'il n'optimise pas l'utilisation du moteur dans sa plage de meilleur rendement lorsqu'on est sur une route vallonnée.
La discussion tourne donc autour du rendement.
Les courbes que tu donnes en exemple sont :
- la courbe de puissance MAXI en fonction de la vitesse.
- la courbe de couple MAXI en fonction de la vitesse.
Je ne vois pas en quoi c'est pertinent pour cette discussion.
D'où mon "euuuh".

@Zoeole, tu as tout à fait raison.
L'énergie électrique non utilisée est intégralement transformée en chaleur.
Mais cette part qui est transformée en chaleur est beaucoup plus faible avec un moteur électrique qu'avec un moteur thermique.
C'est pourquoi les voitures électriques ont des calandres presque fermées.

L'avantage du régulateur, c'est le plaisir de rouler à vitesse constante (hormis au départ), sans accélérations et décélérations plus ou moins désagréables. Le Pulse & glide, outre le fait que c'est hyper compliqué à gérer sur un véhicule non prévu pour cela (comme la Zoé), ne permet pas de maintenir une vitesse constante. Alors de deux choses l'une, ou on réduit la vitesse moyenne pour ne pas dépasser la vitesse autorisée en mode Pulse (c'est faisable sur autoroute où l'on roule en général en dessous des 130 avec un VE), ou alors, si vous souhaitez rouler à la limite autorisée, vous risquez la prune en fin de pulse! (sans compter le désagrément pour les autres usagers derrière un P&G, mais j'imagine que les adeptes le font sur route bien dégagée).
Pour ceux qui le font au levier, j'ai quelques questions: que se passe t'il, si en voulant aller sur N, vous poussez un cran de trop sur R?
Et y a t'il une sécurité pour qu'en roulant, on ne puisse pas aller sur P?  Je l'ai fait une fois par erreur alors que la Zoé n'était pas complètement arrêtée, mais à très basse vitesse, c'est un blocage brutal. Je n'ose imaginer ce qui se passerait en roulant plus vite.

Pixel a écrit:@Zoeole, tu as tout à fait raison.
L'énergie électrique non utilisée est intégralement transformée en chaleur.
Mais cette part qui est transformée en chaleur est beaucoup plus faible avec un moteur électrique qu'avec un moteur thermique.
C'est pourquoi les voitures électriques ont des calandres presque fermées.

OK. Merci.
Mais ça veut dire que le rendement est toujours très bon... et que je vois pas en quoi on va l'améliorer avec un régulateur "plus mieux".

Autre remarque : les pertes chaleur dues aux frottements seront toujours là, que le moteur soit alimenté ou pas.
Le pulse and glide ne devrait avoir aucune influence sur ces pertes et donc sur le rendement moyen.

sas13 a écrit:Pour ceux qui le font au levier, j'ai quelques questions: que se passe t'il, si en voulant aller sur N, vous poussez un cran de trop sur R?
Et y a t'il une sécurité pour qu'en roulant, on ne puisse pas aller sur P?  Je l'ai fait une fois par erreur alors que la Zoé n'était pas complètement arrêtée, mais à très basse vitesse, c'est un blocage brutal. Je n'ose imaginer ce qui se passerait en roulant plus vite.

En roulant, on peut passer de D à N sans appuyer sur la "gâchette". Par contre impossible d'aller sur R sans appuyer sur cette "gâchette". Donc aucun risque à aller sur R et encore moins sur P.

Donc, le P&G au levier, c'est sans toucher à la "gâchette"

J'ai fait hier une tentative de pulse and glide sur un trajet de 30 km que je fais très couramment (au moins une fois par semaine) sur une route à 90 km/h.
Habituellement, et par les températures actuelles (entre 3 et 8° C), j'ai une consommation de 15 à 16 kWh /100 km avec une conduite coulée, des accélérations douces et le maximum d'anticipation (peu de freinage et de régénération).
C'est une route assez vallonnée et, heureusement, peu fréquentée pour tenter un parcours "pulse and glide".

Résultat : ma consommation a franchement augmenté pour se stabiliser à 18 kWh/100 km.
Je me demande si j'ai bien tout compris, pourtant je pense avoir tout bien fait comme on m'a dit.

Par ailleurs, le fait d'avoir la main droite quasi en permanence sur le levier de vitesse au lieu d'être sur le volant est une source supplémentaire de risque.
Je n'ai pas tenter de pousser le levier au delà du N, mais je pense qu'il y a bien un blocage, peut-être seulement au dessus d'une certaine vitesse?

Edit : c'est bon, Stef44 y a répondu.

ok, merci steff44, c'est rassurant de savoir qu'il y a cette protection. Ce serait bien quand même qu'il y ait un mode automatique (en fait un bouton permettant de couper la récupération). je crois que la Ioniq l'a. Car comme le dit Zoeole, lacher frequemment le volant n'est pas top non plus.

Zoeole a écrit:OK. Merci.
Mais ça veut dire que le rendement est toujours très bon... et que je vois pas en quoi on va l'améliorer avec un régulateur "plus mieux".

En réalité le rendement est très bon dans une plage couple-vitesse beaucoup plus étendu que pour un moteur thermique !
Et aussi, le rendement maxi se situe vers 95 % alors qu'il n'est que de 35 % pour un moteur thermique.
Malgré cela, il reste quand même une possibilité d'améliorer la consommation en faisant du pulse and glide, mais il n'y a pas autant à gagner qu'avec un thermique.

Autre remarque : les pertes chaleur dues aux frottements seront toujours là, que le moteur soit alimenté ou pas.
Le pulse and glide ne devrait avoir aucune influence sur ces pertes et donc sur le rendement moyen.

Là, j'avoue que je n'ai pas de raisonnement bien probant à proposer.
Les pertes mécaniques par frottement sont, à mon avis, vraisemblablement, une fonction croissante du couple et de la vitesse, notamment au niveau des contacts de dentures, des paliers et des joints.
Mais déterminer si le pulse and glide augmente ou diminue ces pertes, ce n'est pas simple.
Je pense que ça n'y change pas grand chose.

Zoeole a écrit:Pour ce qui est du rendement, sa définition serait le rapport entre l'énergie électrique fournie par la batterie et l'énergie mécanique fournie par le moteur.
Par exemple, on sortirait 20 kW électriques de la batterie pour fournir 15 kW mécaniques afin de faire avancer la voiture avec un rendement de 75%.
[...]
Ce qui voudrait dire, dans mon exemple, que 5 kW seraient transformés en chaleur pendant toute la durée du parcours.

C'est exactement ça (sauf que le rendement "moyen" est plus près de 85% que de 75%).

Zoeole a écrit:Or, même après avoir roulé 1 heure avec une puissance moyenne de 15 kW, l'ensemble propulseur reste parfaitement froid alors que quelques kW de chaleur pendant 1 heure auraient du faire monter sa température significativement,

Je ne pense pas qu'il reste "parfaitement froid", mais peut-être seulement 5 ou 10° au dessus de la température ambiante, il faudrait ouvrir le capot et poser la main sur le moteur pour vérifier.
Ramené à la durée du trajet, ça donne 5 kWh sur un trajet de 100 km, ça ne fait pas grand chose comparé à la taille du système de refroidissement, ce qui explique que l’élévation de température reste modeste.

Zoeole a écrit:à l'identique d'un moteur thermique.

Sauf que sur un moteur thermique, les pertes se chiffrent en dizaines de kW (au moins 30 kWh de pertes pour un trajet de 100km et bien plus sur autoroute ) et que par ailleurs, on fait volontairement en sorte que le moteur thermique chauffe (en limitant le refroidissement tant qu'il n'est pas assez chaud) pour qu'il fonctionne bien.

Pixel a écrit:La discussion tourne donc autour du rendement.
Les courbes que tu donnes en exemple sont :
- la courbe de puissance MAXI en fonction de la vitesse.
- la courbe de couple MAXI en fonction de la vitesse.
Je ne vois pas en quoi c'est pertinent pour cette discussion.
D'où mon "euuuh".

Parce que la question de tonnerre33 au sujet du couple "nominal" me semblait faire implicitement référence aux courbes de couple d'un moteur thermique dont on sait que le rendement maximum est obtenu aux alentours du point de couple maximum.
Et que pour un moteur électrique c'est différent, (d'où ma première réponse).

La seconde intervention n'était qu'une tentative d'interprétation de ton "euuuh"

Il y a un élément qui chauffe, c'est la batterie.