Quelques notions qui, bien maîtrisées, vous permettront de passer pour un technicien de la mobilité active ! (source : revue TU)
Tous les vélos à assistance électrique (VAE) et certains véhicules intermédiaires dits « à mobilité active » sont équipés d’un ou plusieurs moteurs. Ces moteurs assistent le conducteur dans son pédalage jusqu’à ce qu’il atteigne la vitesse de 25 km/h (VAE standard) ou 45 km/h (cycle de type « speed pedelec » ou « véloto »). Quand le véhicule parvient à son maximum de vitesse en assistance, cette fonction d’assistance se coupe automatiquement. Bien sûr, il reste possible d’excéder cette vitesse-plafond, avec une musculature très puissante et… un vent favorable en descente !
Sur les VAE, l’intensité de l’assistance au pédalage peut être régulée selon trois à quatre modes. Le moteur se trouve soit au niveau du pédalier, soit au niveau des roues, à l’avant ou à l’arrière.
Sur un speed pedelec ou un quadricycle léger à moteur et à mobilité active, assisté jusqu’à 45 km/h, le moteur du véhicule dispose logiquement de plus de puissance… et consomme davantage d’énergie.
Le moteur convertit l’énergie électrique en énergie mécanique. Les véhicules intermédiaires peuvent être équipés d’un ou plusieurs moteurs dont la puissance (en watts) indique la quantité d’énergie mécanique qu’ils peuvent fournir en continu.
Sur un véhicule intermédiaire à mode actif (donc avec pédalage), les moteurs sont constitués d’éléments qui, mécaniquement, vont retranscrire les informations sur l’assistance transmises par les capteurs.
Selon la forme du ou des moteurs, qu’ils se trouvent dans le moyeu des roues ou dans le pédalier, les engrenages alimentés par le système électrique actionneront l’axe de roue ou de pédalier, entraînant la dynamique du véhicule intermédiaire par une poussée de la roue ou une traction de la chaîne. Tous les moteurs ne sont pas équipés des mêmes capteurs, ce qui influe sur leur performance.
Puissance nominale : il s’agit de la puissance à laquelle le moteur d’un véhicule électrique peut fonctionner sans monter en température. Dans la pratique, la puissance que délivre un moteur électrique est irrégulière. Un moteur d’une puissance nominale de 250 W (celle d’un VAE) peut absorber théoriquement, lors d’efforts importants, des pics de puissance entre 2,5 et 4 fois sa valeur nominale en continu, La puissance nominale, également appelée « puissance en continu », est une moyenne de la puissance du moteur sur une période de temps donnée.
Le couple est la force (et non la puissance) du mouvement de rotation du moteur qui fait avancer l’engin. Il est exprimé en Newtonmètres (Nm). 1 newton est la force nécessaire pour imprimer à un objet de 1 kg une accélération de 1 m/S2. Plus un moteur dispose de couple, mieux il est équipé pour de gros efforts - remorquer ou tracter des charges gravir des pentes raides - mais plus il consommera d’énergie. En revanche, un moteur avec moins de couple sera plus performant sur de longues distances ne demandant pas d’effort particulier.
De la batterie dépend le niveau d’autonomie du véhicule. Tant qu’il y a de l’électricité, le moteur peut être alimenté et le véhicule avance. La capacité d’une batterie est très variable selon les véhicules intermédiaires. Elle est exprimée en Watts/heure (Wh) et résulte de la multiplication de deux valeurs : le voltage (V) et l’ampérage (Ah).
Le voltage indique la quantité moyenne d’électricité délivrée par la batterie, donc la puissance de celle-ci. Plus il est élevé, plus la batterie aura de la puissance et permettra de gravir aisément des cols et des montées. Sur les véhicules intermédiaires, on trouve des batteries de 48V et 72V.
L’ampérage : il est généralement compris entre 10 et 18 A. Plus le nombre d’ampères/heure est élevé, plus la distance que vous pourrez couvrir sans recharger la batterie sera importante.
L’ensemble de ces données est géré par un module électronique qu’on appelle « BMS » pour battery management system.
Le contrôleur est une pièce essentielle, reliée à chacun des composants-clés du véhicule électrique : moteur, batterie, display, freins, capteurs. Il ajuste la puissance du moteur en fonction des informations qu’il reçoit. Les capteurs et la carte mère vont déterminer la précision avec laquelle l’assistance sera rétribuée. Ainsi, un même moteur peut présenter des performances différentes selon l’architecture d’ensemble dans laquelle il est intégré.
Le display, ou dispositif d’affichage, est un écran affichant des données relatives au véhicule : vitesse, niveau d’assistance, niveau de la batterie, allumage des feux…
L’eXtrême Défi entend amener les constructeurs à proposer des engins qui offrent les meilleures performances d’autonomie, de consommation, de charge transportable, de souplesse et de réactivité de conduite dans toutes situations, avec un moindre poids.
Votre expérimentation va permettre de compléter ces éléments par les informations d’usage que vous aurez récoltées : tel véhicule est-il adapté aux terrains plats ou dénivelés, à une charge lourde et petite vitesse ou à une charte moyenne et une vitesse supérieure, à un usage exclusivement urbain ou adaptable au milieu rural…
En résumé, les éléments-clés qui différencient les véhicules intermédiaires sont :
les pédales : avec ou sans
la puissance et le couple du moteur
le nombre de personnes transportées et/ou la charge totale transportable
la capacité de la batterie
le poids total à vide.
Design, prix, dimensions ou encore carrosserie… sont d’autres critères qui guideront votre choix.
L'outil "Widget Calcul énergétique" vous aidera à choisir le véhicule adapté au territoire et aux usages.
