Assessment of the interest of series hybridisation for a human-powered vehicle: Electric pedal generator pre-sizing

摘要

Only physical training allows to improve the effort management on a bike. Electric bikes (e-bike, pedelec category) add a torque when travelling difficulties appear. But this facility does not manage the energy developed by the cyclist. A series hybrid type drivetrain for bikes, well known in the automotive field, is presented in this paper which improves the management of human efforts. The first results show the advantage of this solution compared to conventional self-management on the basis of a simple model of untrained cyclist behaviour. The paper argues that an energy storage device associated to series hybrid drivetrain will ensure an improved balance of the human effort management. However, the efficiency of this conversion chain must be high to maintain its benefits. In this context, a first sizing of an electric generator is introduced.%Pour bien gérer son effort sur un vélo, seul l'entraînement physique permet de s'améliorer. Les vélos à assistance électrique (VAE) donnent un regain de couple lors de difficultés de parcours mais ne gère pas l'énergie développée par le cycliste. Une chaîne de traction de type hybride série pour vélo, connue dans le domaine automobile, est présentée dans cette article et permet la gestion de l'effort humain. Les premiers résultats montrent l'intérêt de cette solution comparée à la gestion classique sur la base d'un modèle simple de comportement de cycliste non entraîné. L'article démontre qu'un stockage d'énergie garantira un meilleur bilan de la gestion de l'effort humain. Toutefois, le rendement de cette chaîne de conversion devra être suffisamment élevé pour garder ses bénéfices. Dans ce cadre, un premier dimensionnement spécifique d'une génératrice est présenté.