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  Vélo électrique - Fonctionnement - Comment ça marche ?

Vélo électrique - Fonctionnement - Comment ça marche ?


Un vélo à assistance électrique : qu'est ce que c'est ?

C'est un vélo classique auquel sont ajoutés:

- un moteur électrique qui peut être situé dans la roue avant ou arrière, dans le pédalier et quelquefois déporté par courroie. La loi limite sa puissance à 250 W et sa vitesse à 25 km/h,

- une batterie qui, selon la technologie utilisée, apporte une autonomie plus ou moins importante. Un chargeur est fourni pour l'alimenter sur le secteur.

- un contrôleur électronique qui permet de réguler les différents composants (intégré dans le bloc batterie sur l'image ci-contre)

- un boîtier de commande au guidon, qui n'est pas forcément présent selon les modèles, et qui permet à l'utilisateur de moduler son assistance, de connaitre son kilométrage...

Donc avec un vélo électrique, je ne pédale plus ?

Non, la législation du VAE (Vélo à assistance électrique) stipule que le moteur n'est qu'une assistance au pédalage. L'utilisateur doit donc toujours assurer la rotation du pédalier pour activer l'assistance électrique.

Certains modèles proposent néanmoins un système d'accélérateur par poignée sans la nécessité de pédaler : cela n'est pas conforme à la loi.

 

Puis-je rouler sur la route avec mon vélo à assistance électrique ?

Oui, à condition qu'il dispose d'un certificat d'homologation. Ainsi, avant tout achat, demander une copie de ce certificat spécifiant le respect du décret 95-937 relatif à la prévention des risques résultant de l'usage des bicyclettes ( voir le decret ) et transmettez le à votre assureur afin d'avoir la certitude d'être couvert en cas d'accident.

A lire : Vélo électrique - Homologation et législation

 

Puis-je également rouler sans assistance ?

Oui, pour ceux qui désirent également rouler sans l'assistance électrique et choisir de l'activer à volonté, certains modèles proposent une commande sur le guidon permettant de choisir plusieurs modes d'assistance ainsi que la possibilité de couper le moteur.

Mais attention, le véloélectrique est plus lourd qu'un vélo traditionnel (entre 6 et 20 kg de plus en moyenne).

 

Les vélos électriques fonctionnent-ils tous de la même façon ?

Non, il existe différents types d'assistance électrique :

- assistance par rotation du pédalier  : c'est le système le moins coûteux et le plus courant. Situé au niveau du pédalier, un capteur détecte la rotation de celui-ci et donc le pédalage mais non la pression exercée sur la pédale. Le moteur libère la totalité de son énergie instantanément. Un tour de pédalier est souvent nécessaire pour assurer la mise en marche du moteur. On y adjoint, sur certains modèles, une aide au démarrage par poignée qui déclenche l'assistance sans la nécessité de pédaler ;        

- assistance par capteur de pression  : le moteur démarre dès qu'il sent la pression exercée sur la pédale. Plus l'utilisateur appuie sur les pédales, plus le moteur l'aide, même si sa cadence de pédalage est faible. Ce système est particulièrement apprécié des sportifs qui ont la sensation de garder le contrôle du cycle et d'imprimer les accélérations mais il nécessite de maintenir une pression continuelle sur les pédales qui n'est pas toujours à la portée des cyclistes amateurs ;

- assistance par capteur d'effort  : c'est le pédalage et sa cadence qui commandent la puissance du moteur. Plus le cycliste pédale à une cadence élevée, plus il bénéficie d'une assistance. Ce système rend les démarrages en côtes plus aisés. C'est un système au coût équivalent à celui du capteur de pression ;

- assistance par tension de la chaîne ou du cardan : l'assistance se met en marche par tension de la chaîne. Ce système est très réactif puisque la chaîne se tend dès que le pied est posé sur la pédale. Il favorise donc les démarrages en côte mais présente l'inconvénient de toujours devoir appuyer sur les pédales pour avancer. Le positionnement central du moteur équilibre le vélo.

Y a t-il plusieurs niveaux d'assistance ?

Cela dépend en fait des modèles.

Certains peuvent proposer jusqu'à 4 niveaux d'assistance réglables par l'intermédiaire d'une commande située au guidon tandis que d'autres, plus basiques, ne proposent qu'un seul niveau.

La console de commande de la gamme I-Step de Matra fait partie des plus évoluées du marché avec 4 niveaux d'assistance.

Quelles sont les différents types de batteries ?

Ci-dessous, les trois familles de batteries les plus répandues dans le domaine du vélo à assistance électrique.

-  les batteries au plomb ou plomb à électrolyte gélifiée (Pb) (de 80 à 200 €) : d'un coût faible, d'un bon rendement énergétique et sans “effet mémoire” elles sont de moins en moins utilisées. Elles présentent l'inconvénient d'un poids élevé (plus de 10 kg), d'une puissance maximale limitée (50 watt/h/kg environ) et d'une sensibilité aux températures négatives (- 25°C). Leur durée de vie est de l'ordre de 350 cycles de charges et décharges ;         

- les batteries au nickel-métal hydride (Ni-Mh) (de 200 à 400 €)  : commercialisées dans les années 1990, elles remplacent les batteries au nickel cadmium (Ni-Cd). Nettement plus légères que les batteries au plomb, elles ont une puissance maximale plus importante (90 watt/h/kg environ). Si leur durée de vie est de l'ordre de 500 cycles de charges/décharges, leur taux d'auto-décharge est important. Non utilisées l'hiver, elles seront entièrement déchargées au printemps. Elles peuvent être sujettes à un “effet mémoire” qui limite alors leur capacité ;

- les batteries au lithium-ion (Li-ion) (de 300 à 500 €) : elles ont une place prédominante sur le marché de l'électronique portable et équipent actuellement la plupart des VAE. Leur puissance maximale est de l'ordre de 120-150 Wh/kg et leur poids est limité. Elles ne souffrent pas de l'effet mémoire et supportent des charges supérieures à 800 cycles. Leur inconvénient reste le prix élevé et les risques d'explosion si l'electronique est mal conçu.

- les batteries au lithium- polymère (Li-Po) (plus de 500 € ) : elles constituent un véritable saut technologique puisqu'elles sont encore plus puissantes que les précédentes (140 Wh/kg) aussi légères dans la mesure où leur électrolyse en gel ne nécessite pas de renforcement d'étanchéité due à une électrolyse liquide. En cas de surchauffe, elles n'explosent pas mais s'auto-consument. Leur inconvénient est un coût nettement plus élevé que le lithium-ion.


Un aperçu des différents types de batterie : De g à droite : Batterie Plomb 36V - 8Ah ; Batterie Ni-Mh 24V - 8 Ah ; Batterie Li-ion-Mn 26V - 8 Ah

Densité énergétique par type de batteries

Le graphique ci-contre montre la densité énergétique en Wh / kg selon le type de batterie. Bien entendu, plus la densité est importante, plus la batterie est onéreuse.

Les valeurs ne sont qu'indicatives et peuvent varier selon la marque et la qualité de fabrication des batteries.

Astuce - Calcul de la capacité énergétique d'une batterie :

Tension x Ampérage

Exemple sur une batterie de 36 V - 10 Ah :

36 x 10 = 360 Wh ou 0.36 kWh

Donc en se basant sur un coût du Kwh à 0.1350 € le prix de la recharge s'élève à... 0.36 * 0.1350 = 0.05 € soit 5 cts :-)

J'habite en appartement, comment puis-je effectuer la recharge des batteries ?

Inutile de s'amuser à monter son vélo électrique dans les escaliers pour le charger chez soi puisque 90 % des modèles possèdent des batteries amovibles que l'on peut retirer très facilement pour les recharger chez soi sur une prise 220 Volts traditionnelle.

 

La batterie se recharge t'elle lorsque je pédale ?

Certains modèles disposent d'une dynamo qui recharge la batterie lors du pédalage ou en descente. Néanmoins, le gain d'énergie est minime et vous ne pourrez pas effectuer une recharge totale de la batterie - sauf sur une descente de 30 km ;-)

 

Essayer des vélos électriques :

Pour essayer des vélos électriques, nous vous invitons à prendre contact avec un revendeur local.

A consulter : Liste des revendeurs locaux de vélos à assistance électrique

 

D'autres questions ?

N'hésitez pas à nous contacter pour toute autre demande concernant le VAE.

 

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