Fonctionnement d'un vélo à moteur

Depuis presque 10 ans maintenant, les vélos à assistance électrique (VAE) ont envahi nos routes et nos villes. Ces vélos un peu particuliers sont bien utiles, ils offrent une assistance au pédalage modulable pour avancer à une vitesse raisonnable sans trop d’effort physique de votre part, même dans les côtes les plus raides. Ils sont donc destinés à ceux qui font tous les jours le trajet à vélo pour aller au travail ou à l’école (les commuters). Mais vous êtes curieux et vous vous demandez comment fonctionnent ces fameux vélos et quelles différences existe-t-il entre eux?

Intéressons-nous d’abord au fonctionnement basique d’un E-bike. L’architecture primaire d’un deux roues électrique se compose d’une batterie, d’un moteur, d’un contrôleur, de capteurs (pédalage, freinage…) et d’une interface utilisateur (écran LCD, bouton de contrôle…).

Schéma basique des branchements:

La batterie va fournir de l’énergie au contrôleur (flèche rouge), ce dernier va la redistribuer en fonction des besoins. La batterie envoie également des informations concernant son niveau de charge. Le bouton de contrôle va permettre de sélectionner le niveau d’assistance voulu (éco, normal, turbo…), le contrôleur adapte la puissance à envoyer au moteur en fonction du niveau. La boucle d’information venant du moteur permet d’adapter activement la vitesse de celui-ci Si le capteur de pédalage est activé, l’assistance est mise en marche; si le capteur de freinage est activé, l’assistance est arrêtée. On peut également retrouver un capteur de couple, qui adapte la puissance délivrée par le moteur en fonction de l’effort que le cycliste applique aux pédales. De même, un capteur de vitesse (en général situé sur la roue) détermine la vitesse du vélo et bride l’assistance pour une vitesse inférieure à 25 km/h. Enfin, l’écran LCD va afficher des informations telles que le niveau de charge de la batterie, le niveau d’assistance en cours, la vitesse...

En fonction des pays, la législation concernant la vitesse max en assistance et la puissance du moteur peut varier. En France, la vitesse est limitée à 25 km/h et la puissance à 250W. En Europe, l’assistance sur des vélos avec un moteur de plus de 250 W est autorisée jusqu’à 45 km/h. En revanche en France, ces vélos sont considérés comme cyclomoteurs et nécessitent donc une assurance et une plaque d’immatriculation.

Les différents types de moteurs:

• Dans le moyeu arrière, on a la possibilité d’activer l’assistance sans devoir pédaler. C’est la roue qui est directement aidée dans sa rotation par le moteur.

• Dans le moyeu avant, basé sur le même principe que le moyeu arrière. Ce système est cependant le moins courant.

• Central, dans le boitier de pédalier, le plus répandu. Le capteur de pédalage est directement intégré au bloc moteur et l’assistance se fait forcément pendant le pédalage.  L’axe du moteur est donc relié directement à l’axe des pédales : c’est l’axe des pédales qui est entraîné par le moteur, puis la roue par la chaîne. Parmi les grands fabricants de moteur central on retrouve notamment Bosch, Panasonic, Bafang, Shimano ou encore Yamaha. 

La batterie est, quant à elle, placée dans le tube diagonal du cadre (en général) et peut se retirer ou non, pour faciliter la charge. Une batterie amovible permet, par exemple, de laisser le vélo dans le garage pendant que l’on fait charger la batterie au chaud dans la maison. Une batterie fixée au cadre garantit quant à elle une sécurité accrue, il sera plus difficile de la voler ou l’abîmer. Elle est caractérisée par son énergie (la puissance qu’elle peut délivrer pendant un certain temps) exprimée en Wh (Watt heure). Une batterie avec une capacité importante (bonne tenue à la charge=bonne autonomie) aura une énergie aux alentours des 400 Wh; en revanche, un accumulateur avec une énergie autour des 200 Wh tiendra un peu moins la charge. Cependant l’autonomie du vélo est très dépendante du moteur utilisé et de l’usage que vous allez en faire: une batterie de 200 Wh peut tenir deux fois plus longtemps qu’une de 400 Wh si vous roulez avec l’assistance au minimum et sur terrain plat. 

Si vous ne possédez pas encore de vélo électrique, il est tout à fait possible de convertir votre bicyclette en un bolide à assistance électrique. De nombreux kits sont disponibles à la vente et comprennent le nécessaire pour effectuer la conversion (batterie, moteur…). L’intégration sera cependant moins gracieuse que si votre monture était électrique à l’origine.

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