Vélo électrique – fonctionnement de la motorisation électrique : En Europe comme au Japon, ce type de motorisation est très répandu sur les vélos à assistance électrique ( VAE ). Si le cycliste bénéficie d’une assistance au pédalage, le vélo ne peut pas être propulsé entièrement par cette motorisation.
Le principe de base de la motorisation électrique est le même pour tous les types de vélos électriques . La seule différence réside dans la technologie de contrôle, en raison des différentes réglementations routières. Les restrictions légales sont les plus strictes pour les vélos à assistance électrique (VAE). La motorisation électrique d'un VAE ne fonctionne que pendant le pédalage. Le pédalage et la vitesse sont enregistrés par des capteurs.
Quel rôle joue la batterie de traction dans les systèmes de propulsion électrique ?
Une batterie de traction, souvent remplaçable (communément appelée « batterie »), est composée de plusieurs éléments. Elle constitue la réserve d'énergie du système de propulsion et, par conséquent, l'élément qui limite l'autonomie (elle est reliée au moyeu et au support moteur).
Les types de batteries utilisés au fil des années (plomb-acide, nickel-cadmium (NiCd), nickel-hydrure métallique (NiMH) et lithium-ion) présentent une densité énergétique croissante, augmentant d'environ la moitié d'un type à l'autre. Cependant, la quantité d'énergie stockée dans les batteries lithium-ion modernes (0,12 à 0,2 kWh/kg) reste nettement inférieure à la densité énergétique des carburants liquides (environ 10 kWh/kg).
Les batteries au plomb-acide gélifiées sont rarement utilisées en raison de leur faible densité énergétique. La vente de batteries nickel-cadmium destinées à cet usage a été interdite en Allemagne en 2009 par la directive RoHS, en raison de l'impact environnemental du cadmium qu'elles contiennent, à quelques exceptions près.
Selon le type et la technologie de charge, le temps de charge de la batterie est compris entre 1 et 16 heures, généralement entre 2 et 9 heures.
La plupart des fabricants utilisent actuellement des batteries lithium-ion particulièrement légères. Elles peuvent être rechargées plusieurs centaines de fois (cycles de charge complets inclus). Elles peuvent provoquer de fortes réactions chimiques en cas de court-circuit ou de surchauffe.
Ces risques sont pratiquement éliminés grâce aux systèmes modernes de gestion des batteries. Les batteries lithium-ion délivrent beaucoup moins d'énergie à basse température et ne supportent généralement pas le gel.
Des batteries lithium-polymère à densité énergétique encore plus élevée seront disponibles prochainement. Des prototypes pratiques, où la batterie est remplacée par une pile à combustible et un réservoir d'hydrogène, sont également en phase de test. Cette conception présente l'avantage de supprimer le temps de charge et l'usure de la batterie, et permet d'utiliser une capacité supplémentaire pour les longs trajets.
Il existe aussi des batteries lithium-fer-phosphate, comme celles utilisées dans la Saxonette Beast 250, qui sont nettement plus durables que les batteries lithium-ion actuellement privilégiées. Leur utilisation permet de réduire les coûts d'exploitation liés à l'usure des batteries. Cependant, hormis chez Sachs Bikes, elles ne sont pas encore disponibles en Allemagne.
Le boîtier de commande du moteur (troisième élément du système d'entraînement auxiliaire électrique d'un vélo électrique, outre le moteur et la batterie) remplit trois fonctions différentes :
- Fonctionnement du moteur (commutateur électronique dans les moteurs sans balais), protection du moteur et de la batterie contre les surcharges et la surchauffe, arrêt du variateur lorsque la batterie est déchargée,
- La commande du moteur offre une application pratique et facile au quotidien, une interface utilisateur (commande, affichage de l'état de charge, vitesse, distance, autonomie restante, niveau d'assistance sélectionné) et une protection contre toute utilisation non autorisée.
- Le système de commande du moteur est conforme aux restrictions légales, qui peuvent inclure : - L’assistance au pédalage ne fournit qu’une aide lorsque le cycliste pédale, ne permet pas au moteur de fonctionner au-delà de la vitesse autorisée, ne permet pas à l’assistance électrique de fonctionner comme seule source d’énergie (au démarrage ou comme assistance lors de la poussée du vélo).
Quel moteur électrique est recommandé pour un vélo électrique pliant ?
Si vous souhaitez acheter un vélo électrique pliant , vous devez prêter attention à trois points concernant le moteur : sa position, sa puissance et le fabricant. La puissance du moteur doit être précisément de 250 watts. Il y a deux bonnes raisons à cela :
Si le moteur de votre vélo électrique développe plus de 250 watts, vous aurez besoin d'une carte grise, d'une assurance et d'un permis de conduire pour l'utiliser en Allemagne, car il est considéré comme un cyclomoteur ou un scooter. Si le moteur développe moins de 250 watts, l'accélération et le plaisir d'utilisation seront moindres.
Bosch, Samsung, Bafang, Shimano, Panasonic… nombreuses sont les entreprises qui fabriquent des moteurs pour vélos électriques pliants . Au final, l’expérience de conduite ne dépend pas du fabricant, car 250 watts restent 250 watts. Toutefois, il est conseillé de privilégier les fabricants réputés, car ces entreprises sont moins susceptibles de rencontrer des problèmes en cas de réclamation.
Mieux encore qu'un grand fabricant, une grande entreprise allemande (par exemple Bosch). On trouve en ligne de nombreux tutoriels pour ces moteurs, notamment sur leur réglage.
Quels sont les avantages et les inconvénients de chaque position du moteur sur un vélo électrique pliant ?
Sur un vélo électrique, le moteur peut être monté à trois endroits différents : au niveau du moyeu de la roue avant ou arrière , et au centre de la roue.
Vélo pliant électrique avec moteur sur la roue arrière (traction arrière) :
Sur un vélo électrique à moteur arrière, le moteur est monté au centre de la roue arrière. Ses avantages comprennent la transmission directe de la puissance, une maniabilité dynamique, un fonctionnement silencieux et la possibilité de récupérer l'énergie.
De plus, un moteur arrière peut être installé ultérieurement sur de nombreux vélos. Outre la difficulté de démontage de la roue arrière, le principal inconvénient de la propulsion arrière réside dans la puissance du moteur lui-même, le centre de gravité étant situé loin derrière le cycliste.
Vélo pliant électrique avec moteur sur la roue avant (traction avant) :
L'achat d'un vélo pliant électrique avec moteur avant est déconseillé. Ses seuls avantages sont un prix d'achat plus bas et la possibilité d'ajouter un moteur électrique ultérieurement sur de nombreux vélos pliants. Par ailleurs, la traction avant nuit à la direction en raison du poids accru et exerce une contrainte particulièrement importante sur la fourche.
Moteur central sur un vélo électrique pliant :
Le moteur central du vélo électrique assure une répartition optimale du poids et de la suspension, ce qui, grâce à son centre de gravité bas et central, le rapproche de celui d'un vélo pliant classique. De plus, la proximité du moteur avec la batterie réduit les risques de dommages pour les câbles.
L'inconvénient d'un moteur central est qu'il est généralement plus cher et qu'il ne peut pas être installé ultérieurement. De plus, la chaîne et éventuellement le pignon sont soumis à des contraintes particulièrement élevées.
Quel type de système de propulsion est disponible pour un vélo électrique à gros pneus ?
Les vélos électriques à pneus surdimensionnés sont à la mode depuis longtemps. Enfin, ces vélos larges semblent gagner en popularité dans leurs versions électriques. Mais quels sont les avantages des vélos électriques à pneus surdimensionnés, et à qui conviennent- ils ?
Tout comme les vélos classiques à gros pneus, les vélos électriques à gros pneus sont parfaits pour les chemins non goudronnés et le tout-terrain. Quel que soit le type de surface ou les conditions, leurs pneus vous garantissent une adhérence optimale. Mais ils constituent également un excellent choix dans bien d'autres situations !
Le fatbike électrique combine les avantages de deux concepts exceptionnels. Le poids des pneus larges et la résistance au roulement accrue sont compensés par l'assistance électrique. On peut ainsi exploiter au mieux l'adhérence améliorée, notamment dans les montées raides.
Pour la motorisation, la plupart des fabricants utilisent des moteurs centraux Bosch, Bafang, Shimano ou Yamaha. Comme sur la plupart des VTT électriques , ces moteurs sont positionnés au centre du cadre car le centre de gravité est mieux réparti et le rendement supérieur à celui des systèmes à propulsion arrière ; la répartition du poids et la dynamique de conduite sont ainsi parfaitement adaptées à l’usage prévu.
Comme le vélo électrique tout-terrain est principalement utilisé sur des terrains accidentés, nous recommandons un boîtier spécial pour protéger le moteur des chocs et des projections de saletés. L'autonomie dépend de la capacité de la batterie. Si vous prévoyez des sorties plus longues ou si vous utilisez fréquemment un niveau d'assistance plus élevé, il est conseillé d'acheter une batterie supplémentaire.
