LES VELOS A ASSISTANCE ELECTRIQUE

Le saviez-vous ?

VAE 547-73856, pouvant rouler jusqu'à 45 km/h Le vélo électrique a été inventé au siècle dernier. Depuis plus de 20 ans il est commercialisé en Europe et les évolutions ont été nombreuses. Les plus significatives ont été réalisées au niveau des batteries et des moteurs.

Le choix des modèles est nombreux et on distingue notamment trois types de vélos électriques:

> Les vélos à assistance électriques au pédalage pour lesquels le moteur apporte environ 50% de la puissance tandis que les autres 50% sont apportés par la force du pédalage du conducteur (à l’international ces vélos s’appelés aussi PEDELEC). Pour ces modèles l’assistance commence à faiblir à 20 km/h et s’arrête à 25km/h.

> Puis il y a les modèles qui sont actionnés par une manette au guidon comme une mobylette (ces modèles sont non-homologués comme bicyclette dans la plupart des pays européens et doivent, par conséquence, être assurés et le port d’un casque est obligatoire).

> Dans la dernière catégorie se trouvent les vélos à assistance électrique (VAE) rapide. Ces modèles fonctionnent comme les PEDELEC, mais ils ne sont pas bridés et peuvent rouler jusqu’à 45km/h voir plus. Ces vélos sont considérés comme des scooters, vous devez les assurer et le port du casque est obligatoire (pour les autres modèles fortement conseillé).

Les moteurs

Il y a principalement 3 types de moteurs : le moteur dans la roue avant, le moteur central et le moteur installé dans la roue arrière.

le moteur dans la roue avant, le moteur central et le moteur installé dans la roue arrière Les trois types de moteurs correspondent à des utilisations différentes.

Le moteur à l’avant est surtout utilisé pour des vélos de ville. Il propulse le vélo en entrainant la roue avant.

Le moteur central est le plus répandu aujourd’hui. Il est aussi bien utilisé pour les vélos de ville, VTC et VTT. Etant fixé "au milieu du vélo", près de la boîte de pédalier, le poids du vélo reste bien équilibré.

Les Batteries

Batterie au plomb-gel, nickel-cadmium, nickel-métal-hydride et lithium-ion. Les prenant dans cet ordre, elles montent en efficacité énergétique, en efficacité de mémorisation et diminuent en poids. La recherche travaille sérieusement pour faire évoluer la technologie des batteries rechargeables afin d’augmenter la capacité énergétique, leurs cycles de recharge et de diminuer leur poids en même temps.

Les Batteries
Cycles de recharge ?
Sous des conditions en laboratoire, les batteries lithium-ion peuvent être rechargées à environ 1.000 reprises. Dans des conditions réelles cela dépend de multiples facteurs : leur conception, la température de l’environnement lors de l‘utilisation, leur stockage et aussi la vitesse de recharge.
Quel type choisir ?
Aujourd’hui les batteries lithium-ion se sont établies. Les batteries au plomb ou les accus nickel-métal-hydride sont devenus rares. L’appellation lithium-ion est un terme générique regroupant plusieurs types de batteries utilisant la technologie lithium-ion. On distingue principalement les batteries lithium-ion et lithium-polymère.

Quelques astuces pour mieux comprendre les batteries VAE

Pourquoi les batteries lithium-ion se sont établies ?
Ce type de batterie possède une densité de stockage d’énergie relativement élevée. C’est le rapport entre le poids de la batterie et la densité de stockage énergétique qui leur donne avantage. Ainsi ses accus sont relativement légers et ont une autonomie suffisante, allant jusqu’à 100km voire plus.

Aujourd’hui, la plupart des chargeurs sont équipés d’un "système de management de batterie" (Batterie-Management-System (BMS)). Ce système permet aux batteries lithium-ion d’être rechargé dans des conditions d’utilisation diverses sans être soumis à l’effet de mémoire. C’est une carte électronique intégrée dans le boîtier de la batterie. Elle contrôle de nombreux paramètres (taux de décharge, équilibre de tension entre les cellules, température, etc.) et surveille chacun des éléments.
Elle déconnecte la batterie pour vous éviter de la décharger trop profondément (sans cela elle s’abimerait). En charge, elle veille à ce que la charge n’augmente pas trop (sans cela, elle risquerait de s’enflammer). C’est donc un élément invisible, mais capital.
Comment entretenir les batteries lithium-ion afin de prolonger leur cycle de vie au maximum ?
En règle générale les batteries doivent être entreposées dans un endroit sec et frais. Durant l’hivernage vous devriez charger la batterie à 80% et à une température entre 10 et 20 °C.
Combien coûte une recharge d’une batterie ?
En général, les batteries ont une capacité allant de 250w à 500w ce qui équivaut à peu près à un coût par charge d’environ 0,15€. Tirez la fiche électrique du chargeur à la fin du cycle de recharge pour éviter une consommation d’électricité en mode veille.
L’utilisation de la batterie durant les périodes de froid ?
La capacité de mémorisation d’énergie diminue avec la baisse de la température. Ainsi l’autonomie de la batterie diminue en contact avec le froid car la résistance électrique interne augmente. Mais il faut toutefois atteindre des températures inférieures à -20° (dépend du modèle) pour que la batterie refuse de fonctionner. (Il est donc préférable d’entreposer la batterie à l‘intérieur les jours de grands froids).
La longévité
Une batterie de qualité dure environ 1000 cycles, c’est-à-dire que vous pouvez la décharger et la recharger 1000 fois avant qu’elle ne perde trop de capacité.
Car une batterie vieillit ; elle perd de sa capacité au fil du temps: là où neuve, elle vous fera parcourir 50 km chargée à 100%, 3 ans plus tard, vous ne parcourrez peut-être plus que 35 km…
On considère que votre batterie est à changer quand elle a perdu plus de 30% de sa capacité. Mais c’est à vous de décider de la changer quand la perte d’autonomie devient trop contraignante par rapport à votre usage.
Un vélo électrique consomme environ 1€ d’électricité pour 1000 km.
La vraie consommation du vélo électrique n’est donc pas sa consommation électrique, mais l’amortissement de la batterie.
Une mauvaise batterie perdra beaucoup plus vite sa capacité.
Comprendre l’un des éléments principaux : la capacité de la batterie.
Une batterie de 10 Ampères-heures en 24 Volts a une capacité de 240 Watts-Heures (10Ah x 24V = 240 Wh). Une batterie de 17 Ampères-heures en 36 Volts a une capacité de 612 Watts-Heures (17Ah x 36V = 612 Wh).
C’est là le seul élément que vous pouvez objectivement comparer sur le papier pour juger de l’autonomie d’un vélo. 100 Watts-heures vous donneront environ 20 Km d’autonomie sur un parcours moyen (un peu de relief mais pas trop, quelques arrêts, un cycliste de poids moyen, une température de 15º C ou 59º F).
Ce chiffre doit être pris néanmoins avec prudence car l’autonomie mesurée d’une batterie 300 Wh Li-Ion a été mesurée par votre serviteur entre 42 et 120 km selon le niveau d’assistance sélectionné.

Les principales marques d’assistances électriques

Les principales marques d’assistances électriques : Bosch, Panasonic, Impulse > Bosch : Notamment fabriqué dans l’UE, ce système s’est imposé très rapidement chez toutes les grandes marques pour son niveau d’innovation, sa puissance, sa fiabilité. Le moteur est positionné au niveau du pédalier, la batterie peut s’intégrer au porte-bagages ou se positionner sur le cadre au niveau du porte-bidon. Deux types de batteries sont disponibles : 300Wh ou 400Wh. Bosch e-bike fonctionne en 36 Volts. Plusieurs versions de moteurs sont proposées afin de satisfaire les adeptes de l’urbain, du VTT ou ceux qui cherchent à rouler vite (moteur de 350 Watts).
> Panasonic : Le système japonais est fort d’une bonne expérience dans le domaine des vélos électriques. Ce qui confère une certaine fiabilité.
> Impulse : Utilisé notamment par le constructeur Derby-Cycles (marques Kalkhoff et Focus), ce système est conçu par Daum-Electronic qui produit un ensemble Moteur-Batterie équipé d’un capteur d’effort, de cadence et de vitesse qui lui confère des qualités similaires à Bosch et Panasonic.

  • > Alber
  • > Go SwissDrive
  • > Suntour
  • > Sram Sparc
  • > TranzX
  • > Sparta Ion, EBSC
  • > BionX
  • > Bafang

Source: Livre “Fachwissen E-Bike Technik der leicht-Elektrofahrzeuge”