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Appareils de mesures d'énergie: comparatif Cycle Analyst / Turnigy / Cyclurba WM

Envie d'en savoir plus sur la capacité de la batterie ou la puissance du moteur de votre VAE (Vélo électrique) ? Il existe des appareils de mesure particulièrement adaptés à ces mesures.

Si vos cours de physiques sont un lointain souvenir, je vous invite à lire ceci: Vélos électriques, volts, ampères, watts: petit cours d'électricite.

Plus qu'un comparatif, l'objectif de cet article est de découvrir ce que sont ces appareils de type wattmètre; Leurs performances sont différentes, et l'écart de prix est important. Vous pourrez donc faire votre choix avec sérénité.

Utilité ?


Bien sûr, on peut se passer de ces instruments de mesure; ils raviront le technophile en lui indiquant la puissance absorbée par le moteur dans telle cote ou contre le vent, mais trouveront aussi leur utilité comme jauge de carburant. En effet, la mesure Ampères-heure (Ah) consommés donne une indication concrète de l'énergie consommée, et par soustraction, du restant d'énergie restant dans la batterie, et donc des kilomètres que l'on peut encore parcourir. Mieux que n'importe quel afficheur à leds. Beaucoup plus précis et fiable.

Wattmètre Turnigy, issu du modélisme. A l origine, le modèle est vendu sans connectique. <br />
Les 3 appareils étudiés ici sont les plus courants du marché;

Watt-mètre TURNIGY


Turnigy est un fabricant de matériel d'aéro-modelisme: hélices, variateurs, moteurs électriques...
Initialement prévu pour surveiller les batteries de modèles réduit, ses caractéristiques nous permettent d'en faire un usage détourné pour nos vélos électriques. Son prix est d'environ 30 euros.

Des clones: on trouve des clones parfaits (GT-Power) ou des imitations (Watts'up) du Turnigy, dans des prix équivalents.


Composition du kit


Il se présente sous la forme d'un petit boitier arrondi en plastique noir mat. Il est fourni avec une notice d'une page A4 recto-verso en anglais. Celui de notre essai était livré avec des prises Anderson montées. Rien d'autre.

Turnigy: affichage intensité, tension et puissance instantanées, plus capacité (Ah)

Présentation


Pas de boutons, mais pas étanche pour autant. une grille d'aération est même présente au dos. Il faudra donc lui prévoir un petit imperméable (préservatif ? ) ou l'enlever en cas de pluie.
A l'origine, pas de connectique, mais Declic-Eco le fourni avec des connecteurs Anderson supportant 30 ampères.
Les fils sont très courts, mais le boitier étant fermé avec 4 vis, il est possible de l'ouvrir pour y souder des fils plus longs.

Les 2 lignes de l'afficheur affichent 4 informations, une dans chaque coin.

Une partie des informations est continuellement affichée: Ampères, volts et watts.

Turnigy: affichage intensité, tension et puissance instantanées, plus intensité maxi (Ap=Ampères peak)Le reste des infos sont affichée en rotation sur le dernier emplacement, en bas à gauche, toutes les 2 secondes:

- Ampères-heure Ah
- Watts-heure Wh
- Ampères maxi Ap
- Tension mini Vm
- Puissance maxi Wp (p=peak ou pic)

Les mesures sont faites toutes les 0,4 seconde.

Caractéristiques


Turnigy: affichage intensité, tension et puissance instantanées, plus tension minimale (Vm)Ses caractéristiques sont les suivantes:

- Plage de tension: 0 à 60 volts, précision 0,01V
- Intensité: 0 à 130 A précision 0,01A
- Puissance: 0 à 6554 w précision 0,1w
- Capacité: 0 à 65 Ah précision 0,0001Ah
- Energie: 0 à 6554 Wh précision 0,1Wh
- Consommation: 13 mA.
- Dimensions: 85 x 42 x 25 mm
- Poids: 82 g.

Il est alimenté directement par la batterie à analyser, si la tension est supérieure à 4,8 volts. Sinon, on peut lui adjoindre une alimentation externe de 5 volts, et il peut alors mesurer les tensions à partir de 0 volt.

Turnigy: affichage intensité, tension et puissance instantanées, plus énergie  (Wh: watt-heures)Un petit connecteur à 3 pins est prévu sur le coté gauche, pour une connexion à une pile.
Aucun bouton, aucune touche.
Afficheur 2 lignes de 16 caractères, avec rétro-éclairage bleu.

Remise à zéro, mémorisation


Le Turnigy n'a aucune mémoire. Il se remettra à zéro à chaque absence de courant à ses bornes.
Afin de ne pas le laisser sous tension en permanence, il sera raccordé après l'interrupteur général (souvent à clef) et avant le contrôleur.
Le problème est alors qu'il sera remis à 0 à chaque arrêt, avec perte des informations.
Autre possibilité: le brancher directement en sortie de batterie, avant l'interrupteur. Il restera sous tension en permanence. Le moyen de le mettre hors-tension alors sera d'enlever la batterie, par exemple lors de toute recharge.
3eme solution: y connecter une pile (4,8 v ou plus). A l'arrêt, l'affichage sera éteint mais la mémoire conservée.

Bref, il sera difficile de l'utiliser comme "jauge de carburant", ou pour suivre une batterie au fil des recharges, sauf à y raccorder une pile, et à l'étancher avec un cellophane par exemple.

Cablage


Le raccordement du wattmètre est on ne peut plus simple: il s'intercale entre batterie et contrôleur, à la fois sur le plus et le moins.

Cablage de la pile


facultatif, il permet de conserver la mémoire.
Pin 1 = masse (pin le plus éloigné des câbles d'alim)
Pin 2 = plus
Pin 3 = reset


Fixation


Rien n'est prévu pour une fixation, que ce soit sur un guidon ou sur une surface plane. Il faudra donc être bricoleur.

Installation


La première tache consiste à installer des prises Anderson à la place des prises d'origine entre batterie et contrôleur. A ce stade, on peut déja brancher le Turnigy.
Le problème est qu'il faut tirer de longs cables pour amener le Turnigy au guidon, et que ces cables doivent passer toute la puissance (20 ampères, ou plus), donc être des câbles de forte section si on ne veut pas risquer une perte de tension et/ou un échauffement.
Autre solution: laisser le Turnigy à coté de la batterie, et s'en servir de jauge, en ne consultant qu'à l'arrêt les ampères-heures consommés.

Une autre possibilité d'installation au guidon consiste à tirer seulement le moins en 2 gros fil (4mm², branchement série), et le plus en piquage // avec un petit fil. C'est mieux que d'avoir 4 gros fils (+ - aller/retour) entre controleur et guidon.

Prix


35 euros environ, en boutique de modélisme (nu, sans prises Anderson) ou chez Declic-Eco.

Voir doc du watts'up, en anglais: www.rc-electronics-usa.com


Wattmètre Cyclurba


Watt-mètre; boitier métal même caractéristique que Turnigy
Ajout aout 2012: Cyclurba propose dans sa boutique son wattmètre, le Cyclurba WM, à un prix particulièrement intéressant: Mesure wattmetre (moins de 25 euros).

Il possède les mêmes caractéristiques que le Turnigy, même afficheur et mesures affichées. Ses limites moindres (pas de rétro-éclairage, limite à 50/100 Ampères) sont peu gênantes pour un usage "VAE", d'autant qu'il offre un boitier métallique solide plus facile à intégrer.

Ajout mars 2015: Cyclurba propose maintenant le wattmetre GT-Power avec rétro-éclairage.
Mesure Wattmetre GT Power 130A Mesure Wattmetre GT Power 130A Wattmetre pour la mesure instantanée et cumulée de la puissance consommée par le moteur  d un vélo électrique. A brancher tout simplement en sortie de batterie, avant le controleur. Intensité maxi 130 ampères.<br />

Caractéristiques



- Plage de tension: 0 à 60 volts, précision 0,01V
- Intensité: 0 à 100 A précision 0,01A
- Puissance: 0 à 6554 w précision 0,1w
- Capacité: 0 à 65 Ah précision 0,0001Ah
- Energie: 0 à 6554 Wh précision 0,1Wh
- Consommation: 7 mA.
- Dimensions: 84 x 50 x 20 mm
- Poids: 132 g.


Cablage de la pile


facultatif, il permet de conserver la mémoire.
Pin 1 = masse (pin le plus éloigné des câbles d'alim)
Pin 2 = plus
Pin 3 = reset
Le reset doit être connecté au plus via un poussoir.


Cycle-Analyst, modèle CA-SA. Au premier plan, le shunt qui permet de prendre le poul entre batterie et controleur.

Wattmètre Cycle Analyst



Le watt-mètre Cycle Analyst est fabriqué au Canada, spécifiquement à l'usage des vélos électriques. Normal, il est conçu et fabriqué artisanalement par des fondus de propulsion électrique.

Composition du kit


Le kit se compose de
- ensemble afficheur + capteur de vitesse + shunt reliés de façon permanente;
- support de fixation sur tube, orientable
- notice noir&blanc en francais
- 2 colliers nylon

Présentation


Plus gros que le Turnigy, le boitier noir du CA est très sobre, avec un air d'appareil de laboratoire. Normal, il est fabriqué artisanalement, avec un soucis de qualité et de fonctionnalité très adaptée au VAE.
Le boitier comporte un afficheur à 2 lignes, et 2 boutons permettant la navigation parmi les très nombreuses informations, et les différentes remise à zéro. Ils permettent aussi les paramétrages tels que la circonférence de la roue.
En effet, le Cycle Analyst ne se contente pas de mesurer les courants électriques dans tous les sens, il mesure également la vitesse du vélo, et peut ainsi donner des informations telles que Wh/km.

La version qui nous a été fournie est la CA-SA (Stand-Alone): elle convient pour tous les VAE.

Caractéristiques


Ses caractéristiques sont les suivantes:
- consommation: 7mA
- plage de tension: 15 à 100 volts, précision 0,1V
- intensité: 0 à 45 A, 100A en crête, tolérance 2%
- puissance: 0 à 6554w
- capacité: 0 à 1999Ah
- Energie: 0 à 19.999 Wh

Dimensions: 100 x 50 x 25 mm
Poids: ?? g.
Il est alimenté directement par la batterie à analyser, si la tension est supérieure à 15 volts. Pas de possibilité d'alimentation extérieure.

2 boutons.
Afficheur 2 lignes de 16 caractères, avec rétro-éclairage incolore.

fonctionnalités


Le CA sait donner de nombreuses mesures avec exactitude et précision, mais il peut faire davantage: il peut gérer l'assistance, moyennant quelques modifications, et limiter l'assistance sur la vitesse ou la puissance.

Fixation


Le CA est livré avec un support à collier ouvert, de très bonne facture. Il comprend une articulation qui permet de le placer aussi bien sur le guidon que sur la potence, ou le cadre.

Détail de la platine de fixation sur guidon, cadre ou potence, avec articulation. Ici montage sur potence.

Installation


Comme pour le Turnigy, il faut commencer par installer des prises Anderson entre contrôleur et batterie.
Ensuite, on peut y insérer le shunt, puis passer le câble jusqu'au guidon. Petite difficulté: Shunt et boitier restent solidaires par un cable sans prise.
Passer ce cable le long du cadre, installer la platine support du boitier, ce qui se fait très facilement;
Installer le capteur de vitesse, identique en tout point à celui de tout compteur vélo à fil.
Voilà, vous pouvez faire un tour dans la rue. Ah non, il faut d'abord paramétrer la circonférence de la roue; pour cette étape, je me décide enfin à ouvrir la notice.

Cycle-Analyst installé sur potence de VTC avec Kit VAE

Utilisation


Une période d'apprentissage n'est pas nécessaire. Les informations sont nombreuses, mais la navigation est intuitive.
Les infos sont regroupées logiquement; celle du premier écran peuvent suffire en roulage : Tension, vitesse, puissance instantanée, distance parcourue, capacité consommée (ces 2 dernières infos s'alternant).

Pour consulter les autres écrans, je craignais de m'y perdre, de devoir recourir à la notice, mais le système est très ergonomique: on peut naviguer en avant/arrière avec les 2 touches parmi 6 écrans successifs.
A chaque écran, les infos sont claires.



Cycle-Analyst: écran lors des phases de roulage. Ecran 1&2: Tension instantanée, vitesse,
puissance instantanée, distance parcourue









Cycle-Analyst: l affichage alterne entre distance parcourue et capacité consommée, toutes les 2 secondesCette dernière info alterne avec l'affichage de la capacité consommée , toutes les 2 secondes.










Cycle-Analyst: 2eme écran, très intéressant: les watt-heures consommés, et la consommation énergétique par km parcouru.Ecran 2: 2 informations seulement, mais très intéressantes: la consommation totale énergétique, en watt-heures, et la consommation par kilomètre parcouru.
La valeur 6,0 Wh/km est dans la moyenne. Sur un même circuit, plus votre effort sera important, plus cette valeur sera faible.








Cycle-Analyst: 3eme écran. Régénération. Cycle-Analyst: 3eme écran. Régénération, écran alternatifEcran 3: La régénération. Mon VAE n'assurant pas cette fonction, les valeurs restent nulles.










Cycle-Analyst: 4eme écran. Valeurs extrêmes obtenues: Intensité minimale, maximale, tension mini (avant mise en sécu par le bms, si on est allé jusqu à vider la batterie) Ecran 4: Valeurs extrèmes. Intensité mini, maxi, tension mini. Celle-ci correspond à la valeur de coupure du BMS si la batterie a été utilisée complètement.








Cycle-Analyst: 5eme écran. Vitesse maxi, vitesse moyenne et temps de parcours. A noter que le chronomètre est arrêté dès que la vitesse est nulle (arrêt).Ecran 5: Vitesse maximale atteinte, vitesse moyenne et durée du parcours.









Cycle-Analyst: 6eme écran. Résumé des données: Nombres de cycles de la batterie (nb de charges), capacité distribuée totale, distance totale parcourueEcran 6: Totalisateur. Le nombre de cycle de la batterie, ou nombre de charges, capacité distribuée totale, totalisateur kilométrique.









A remarquer, le nombre de décimales des mesures varie de 1 à 3 selon les grandeurs, donc grande précision pour les petites valeurs.
Ces informations sont très riches et utiles pour bien connaitre le fonctionnement de son VAE et l'état de sa batterie. On observera notamment la décroissance de l'assistance à l'approche des 25km/h, la forte puissance aux démarrage, la chute de tension rapide en fin de décharge.
On sent que l'appareil a été conçu par des cyclurbistes électriques: ergonomie, pertinence des infos affichées, adaptation du matériel.

Les informations sont regroupées logiquement sur chaque écran, avec 2, 3 ou 4 infos affichées par écran, ce qui permet de prendre facilement ses repères.
Le rétro-éclairage est sobre, efficace en plein soleil, et non éblouissant de nuit.

Prix


150 euros ttc chez Declic-Eco avec prises Anderson.

Variantes


Il existe d'autres version du Cycle-Analyst:
CA-DP: Direct Plug, équipé d'un connecteur 6 broches à brancher directement sur le contrôleur, si celui-ci en possède une (voir avec revendeur). Ce système présente plusieurs avantages:
- pas besoin de capteur de vitesse, cette dernière est fournie par le contrôleur grâce aux capteurs du moteur brushless;
- pas besoin de cabler le shunt: le controleur en contient deja un;
- et surtout: on peut paramétrer une valeur d'intensité et/ou de vitesse maxi au delà desquelles le CA-DP coupera l'assistance;
CA-HC: "High Current" Version courants importants.

A voir : fr.ekopedia.org
www.ebikes.ca
Du VTT, pas du tout chemin.

Autres appareils


- Batt-man , 75 euros, chez Declic-Eco (fabriqué en Israel)
- Energy Monitor, 50 euros. Electricite Energy Monitor Shunt 100A Electricite Energy Monitor Shunt 100A Wattmetre

Bilan


3 appareils indiquant puissance instantanée (W) et capacité de batterie résiduelle (Ah), mais tout le reste les sépare: prix, fonctionnalités, précision, installation au guidon, statistiques dans le temps...

Turnigy / Cyclurba WM: Tension + Intensité + Watt + Ah + Wh avec perte des données à l'extinction

Cycle Analyst: Shunt externe + Précision et étalonnage + Tension + Intensité + Ah + Wh + Wh/km + km partiel et totaux + Cycles batterie + Ah batterie totaux + Maxi/Mini (Intensité, Tension, Watt) + limitation vitesse ou Intensité (très évolué avec usage d'un PID paramétrable !) + Sortie des données possibles vers un ordi + Sécurité tension batterie basse + Ah généré + Durée de fonctionnement (partielle/totale)
Tout est gardé en mémoire à l'extinction

Si on veut juste mesurer puissance et capacité résiduelle, le Cyclurba WM fait l'affaire, à condition de ne pas couper la batterie entre temps, et de l'étancher.
Si on veut un suivi sur le cycle complet de décharge, avec des arrêts intermédiaires, suivre sa batterie cycle après cycle, si on utilise les options de régulation de courant et que l'on cherche une extrême précision, il faut choisir le Cycle Analyst.


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A propos de cet article
Profil de Cyclurbainfos Article de Cyclurba.
Informaticien de formation, passionné d'Internet, defenseur du vélo moyen de transport urbain Gère Cyclurba depuis 1996.
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N° Article : 514
Article lu 20477 fois.
Créé le 20-09-2010 à 19h13.
Modifié le 20-12-2015 à 16h49.

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