TOUT SAVOIR sur les VAE
MOTEURS VELOS ELECTRIQUES.
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 multiple et on distingue notamment trois types de vélos électriques:
Les vélos à assistance électriques au pédalage pour lesquels le moteur apporte une grande partie de la puissance, en fonction des moteurs et des niveaux d’assistance sélectionnés, le reste étant fourni par la force de pédalage du conducteur (à l’international ces vélos s’appellent aussi PEDELEC). Pour ces modèles l’assistance 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, ils peuvent rouler jusqu’à 45km/h. Ces vélos sont considérés comme des cyclomoteurs ou scooters, vous devez les faire immatriculer, les assurer et le port du casque homologué cyclomoteur est obligatoire (pour les autres modèles fortement conseillé). En France, ces VAE rapides sont interdits sur les pistes cyclables. (voir aussi cet article "cliquez ici).
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.
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, VTT et vélo de route. Etant fixé "au milieu du vélo", près de la boîte de pédalier, le poids du vélo reste bien équilibré.
Les batteries
CYCLES DE RECHARGE ?
Sous des conditions en laboratoire, les batteries lithium-ion peuvent être rechargées à environ 1.000 cycles. 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 ces accus sont relativement légers et ont une autonomie suffisante, allant jusqu’à 100km, voire plus. (Les marques BULLS Bikes et Pegasus utilisent des batteries de 350Wh à 700Wh).
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 rechargées 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.
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 entre 30 et 60% et la laisser à une température entre 0 et 20 °C.
COMBIEN COÛTE UNE RECHARGE D’UNE BATTERIE ?
En général, les batteries ont une capacité allant de 300 Wh à 750 Wh. Ce qui équivaut à peu près à un coût par charge d’environ 0,15€. Débranchez le chargeur du réseau 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°C (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 parcourerez 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 d’une batterie 300 Wh Li-Ion a été mesurée entre 42 et 120 km selon le niveau d’assistance sélectionné.
Les principales marques d’assistances électriques
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, se positionner sur le cadre au niveau du porte-bidon ou bien être totalement intégrée dans le cadre. Quatre types de batteries sont disponibles : 300, 400, 500, 625 ou 750Wh Wh. Bosch e-bike fonctionne en 36 Volts. Plusieurs versions de moteurs sont proposées afin de satisfaire les adeptes de l’urbain, du VTT, du VTT et VTC avec une assistance légère (Bosch SX) ou ceux qui cherchent à rouler vite (moteur de 350 Watts pour les VAE 45 km/h).
Shimano : Fort de son expérience dans les composants pour vélos, Shimano a développé des kits d’assistance pour VAE, au nombre de 4 à ce jour, dédiés à tous types de vélos, ville, VTC, VTT. Suivant celui utilisé, l’assistance électrique aura la possibilité de communiquer avec le système de transmission utilisé, ce qui permettra un confort d’utilisation optimal.
Fazua : Ce système est programmé pour que le moteur apporte un léger soutien lors de la phase initiale de démarrage. Avec le même naturel, le moteur s'éteint une fois les 25 km / h dépassés. Votre magasin peut définir le niveau de support pour les trois différents modes d'assistance du moteur pour répondre à vos besoins spécifiques. Une fois que la vitesse de 25 km / h est dépassée, l'engrenage interne déconnecte le moteur de la transmission et des vitesses plus élevées peuvent être atteintes sans devoir pédaler contre le moteur.
Brose : Brose est une marque Allemande présente depuis de nombreuses années dans l'automobile. La particularité de ce moteur qui équipe des vélos électriques est d'être silencieux grâce à sa courroie interne en carbone. Brose propose 4 moteurs avec différentes puissances:
3 moteurs limités à 25km/h : Le Brose drive T, Le Brose drive S Alu, Le Brose drive S Mag.
1 moteur 45km/h : Le Brose Drive TF.
Yamaha : Beaucoup utilisés au Japon, les systèmes d’assistance Yamaha ont été référencés aussi par des marques européennes.
Panasonic : Le système japonais est fort d’une bonne expérience dans le domaine des vélos électriques. Ce qui confère une bonne fiabilité.
Pinion : Marque Allemande. Avec la particularité d'avoir la boite de vitesses intégrées dans le moteur! (Exemple : le Bulls VUCA).