Hovercar Hovercar

Contexte Context

En vidant ma grange, je suis tombé sur mon vieil hoverboard. Je l'ai testé afin de voir s'il était toujours fonctionnel pour qu'on puisse le revendre, mais la batterie était morte. Au lieu de le jeter, j'ai donc décidé de lui donner une seconde vie en le transformant en kart électrique. While clearing out my barn, I came across my old hoverboard. I tested it to see if it was still functional so we could sell it, but the battery was dead. Instead of throwing it away, I decided to give it a second life by transforming it into an electric go-kart.

Approche technique Technical approach

La première chose que j'ai faite a été de le démonter complètement pour comprendre comment il fonctionnait. J'ai dévissé le circuit imprimé, désassemblé la batterie et débranché tous les composants. Ensuite, je me suis renseigné sur internet afin de trouver d'autres projets similaires sur lesquels je pourrais me baser. J'ai notamment découvert le répertoire GitHub hoverboard-firmware-hack-FOC de EFeru. Ce projet GitHub permet de reprogrammer le microcontrôleur d'un hoverboard pour en faire ce qu'on veut : bras mécanique, voiture téléguidée, kart, etc... C'est exactement ce que je cherchais. J'ai donc commandé un ST-Link V2 sur AliExpress. Deux semaines plus tard, je l'ai reçu, j'ai cloné le repo, et j'ai modifié le code source afin que l'OS soit configuré pour agir comme un kart. J'ai ensuite connecté mon PC au circuit imprimé à l'aide du ST-Link V2 et j'ai suivi la procédure décrite sur GitHub pour hacker le microcontrôleur (GD32). Je m'y suis repris à plusieurs reprises car les pins que j'avais soudées sur le PCB afin d'y connecter le ST-Link V2 ne tenaient pas, provoquant donc des erreurs de communication. Après que l'installation fut un succès, j'ai commandé une pédale électrique et un testeur de batterie sur AliExpress pour tester les 20 cellules 18650 de l'hoverboard, afin de déterminer lesquelles pouvaient être gardées et lesquelles devaient être remplacées. Deux semaines plus tard, je les reçois et teste les batteries ; et les résultats étaient désastreux. Sur les 20 cellules, seulement 7 avaient une santé correcte. Les 13 autres avaient des problèmes majeurs : résistance interne gigantesque, capacité minuscule, aucune autonomie. Les 7 cellules restantes ayant des résistances et des capacités différentes, en plus d'avoir des marques de vieillesse, elle ne pourront pas être réutilisées avec de nouvelles cellules. J'ai donc décidé de fabriquer un pack de batterie de zéro. J'ai choisi des cellules 21700 car elles me permettent d'avoir une plus grande capacité et un plus grand ampérage pour un prix plus bas que des 18650. J'ai commandé 40 cellules INR (chimie permettant de supporter de gros pics de recharge, ce qui arrivera lors de freinages brusques) de 3.7V, 14.4A et 4930mAh afin de concevoir une batterie 10S4P qui fournirait 37V et 57.6A, avec une capacité suffisante pour rouler 30 min avec une conduite dynamique. Ce choix s'explique par le fait que le circuit imprimé fonctionne sous 36V et que chacune de ses 2 roues tire 15A, pour un total de 30A. Avoir une batterie de presque 60A signifie qu'elle tournera au maximum à 50%, ce qui garantit qu'elle puisse délivrer des pics de courant sans problème et qu'elle ne chauffe presque pas, en plus de conserver les cellules en bonne santé plus longtemps. Cela me laisse aussi la possibilité de booster les roues à 20A par la suite si elles supportent bien les 15A et que la batterie reste froide. Pour aller avec ces cellules, j'ai commandé des bandes de nickel pur de 0.3mm, un BMS, du papier isolant, un rouleau de scotch Kapton et une gaine thermorétractable pour recouvrir la batterie. L'ensemble des pièces de la batterie (à l'exception du BMS que j'ai commandé sur AliExpress) ont été commandé sur NKON, un site néerlandais reconnu pour la qualité de ses produits et ses prix abordables. Deux semaines plus tard, j'ai tout reçu, mais malheureusement, je ne peux rien assembler. Pour monter la batterie, j'ai besoin d'une soudeuse par points assez puissante pour souder des bandes de nickel pur de 0.3mm. Je suis donc dans l'attente de la reception de cette dernière... The first thing I did was to fully disassemble it to understand how it worked. I unscrewed the printed circuit board, disassembled the battery, and disconnected all the components. Then, I researched online to find other similar projects I could base mine on. I notably discovered the GitHub repository hoverboard-firmware-hack-FOC by EFeru. This GitHub project allows you to reprogram a hoverboard's microcontroller to turn it into whatever you want: a robotic arm, an RC car, a go-kart... It was exactly what I was looking for. So I ordered an ST-Link V2 on AliExpress. Two weeks later, I received it, cloned the repo, and modified the source code so that the OS would be configured to act as a go-kart. I then connected my PC to the PCB using the ST-Link V2 and followed the procedure described on GitHub to hack the microcontroller (GD32). It took me a few tries because the pins I had soldered to the PCB to connect the ST-Link V2 were not holding properly, causing communication errors. After a successful installation, I ordered an electric pedal and a battery tester on AliExpress to test the hoverboard's twenty 18650 cells, in order to determine which ones could be kept and which ones had to be replaced. Two weeks later, I received them and tested the batteries; and the results were disastrous. Out of the 20 cells, only 7 were in decent health. The other 13 had major issues: massive internal resistance, tiny capacity, and zero autonomy. Since the remaining 7 cells had different resistances, and capacities, in addition to showing signs of aging, they couldn't be reused alongside new cells. Therefore, I decided to build a battery pack from scratch. I chose 21700 cells because they offer a higher capacity and a higher amperage at a lower price than 18650s. I ordered 40 INR cells (a chemistry that can withstand large charging spikes, which will happen during hard braking) of 3.7V, 14.4A, and 4930mAh to design a 10S4P battery that would provide 37V and 57.6A, with enough capacity to ride for 30 minutes with dynamic driving. This choice is explained by the fact that the PCB operates at 36V and each of its 2 wheels draws 15A, for a total of 30A. Having a battery of almost 60A means it will run at 50% capacity at most, which guarantees it can deliver current spikes without any issues and barely heat up, while also keeping the cells healthy for longer. This also gives me the possibility to boost the wheels to 20A later if they handle 15A well and the battery stays cold. To go with these cells, I ordered 0.3mm pure nickel strips, a BMS, insulating paper, a roll of Kapton tape, and heat-shrink tubing to wrap the battery. All the battery parts (except for the BMS, which I ordered on AliExpress) were ordered from NKON, a Dutch website known for its quality products and affordable prices. Two weeks later, I received everything, but unfortunately, I can't assemble anything. To build the battery, I need a spot welder powerful enough to weld 0.3mm pure nickel strips. So for now, I am currently waiting to receive one...

Fonctionnalités Features

Ce projet n'est pas encore terminé... This project is not yet finished...

Captures d'écran Screenshots

Résultats Results

Ce projet n'a pas encore abouti. This project is not yet finished.