Le vélo à assistance électrique

Batterie

La tension, ou voltage, exprimée en volts (V), détermine la puissance de la batterie. Plus elle est élevée, plus l'assistance est forte. Concrètement, le vélo accélère plus fort et soulage plus efficacement dans les côtes. Les VAE les plus courants se contentent de 24 V, les plus puissants affichent 36 ou 37 V. S'il est techniquement possible de dépasser largement cette puissance, l'intérêt en reste limité dans le cadre de la réglementation française. On trouve par exemple des kits 48 V, dont l'usage est interdit sur la voie publique.

L'autonomie de l'accumulateur dépend quant à elle de la quantité d'électricité contenue. Ce volume s'exprime en Ampères Heure (Ah). L'ampérage des batteries actuelles oscille entre 7 et 12 Ah. Les prix varient très fortement en fonction de ces deux critères, notamment le voltage, mais aussi selon les marques et les modèles de VAE.

La batterie est généralement fixée au cadre ou au porte-bagages, mais on trouve des modèles intégrés à la roue (ex : Tidal Force de Matra), dont l'inconvénient est de ne pas être extractibles... et l'avantage de moins tenter les voleurs. Son poids varie de 3 à 10 kg selon son type.

Trois à six heures sont nécessaires pour charger une batterie à 100%. Les plus récentes pouvant atteindre 80% de charge en 50% du temps. D'importantes évolutions sont attendues dans ce domaine. SchwinnBike et Toshiba proposent ainsi un VAE, le Tailwind, dont la durée de charge minimum est inférieure à 10 minutes, quand sa charge complète dure 30 minutes.
La durée de vie d'une batterie atteint rarement plus de six ans ou 2000 cycles charges (6000 annoncés pour les dernières venues « SciB »). Un critère important dans le cas d'une utilisation quotidienne, car les meilleures batteries coûtent jusqu'à 900 €.

Electronique embarquée

Un dispositif électronique contrôle le niveau d'assistance, c'est à dire la puissance et la vitesse de rotation du moteur, en fonction de divers paramètres comme la vitesse, la force du cycliste sur les pédales, la fréquence de rotation du pédalier, l'état de charge de la batterie? Ce système se compose ainsi de divers capteurs et indicateurs (niveau de batterie par exemple) et d'un boîtier central embarquant le logiciel de gestion du VAE.

La présence d'un capteur de couple ou de pression sur le pédalier, permettant de mesurer la force de l'utilisateur sur les pédales, constitue un plus indéniable en terme de confort, notamment pour les déplacements urbains. En effet, ce type de système offre une assistance immédiate, dès la première poussée sur la pédale. La majorité des VAE se contente d'un capteur de vitesse de rotation du pédalier, ou d'un capteur de vitesse du vélo lui-même. Dans ce cas, l'assistance ne se déclenche qu'à partir de 3 ou 4 km/h, laissant au cycliste le soin de fournir l'effort nécessaire pour démarrer. Fatiguant en ville, où les arrêts forcés sont nombreux. Mais bon pour le coeur.

Ces systèmes à capteur de vitesse sont également moins subtils dans l'assistance, souvent perçue par les utilisateurs comme « tout ou rien ». L'ajout d'une gâchette au pouce ou d'une poignée tournante, façon moto, permet de moduler la puissance du moteur, tout en pédalant au même rythme.

Afin d'optimiser l'autonomie, un doseur global de puissance est parfois proposé. Généralement actionné par une manette au guidon ou sur le cadre, il permet de choisir le niveau global d'assistance (de 0 à 100 %, généralement par paliers de 25 %) et donc, dans une certaine mesure, d'accroître l'autonomie. Notons qu'une assistance à 0% n'implique pas nécessairement un moteur débrayable, pourtant utile en cas de batterie vide. Une option « boost » équipe certains modèles. Ce bouton déclenche un regain de puissance pour doubler ou monter une côte. Au détriment de l'autonomie bien sûr.

Autre système d'amélioration de l'autonomie, la récupération d'énergie au freinage est apparue il y a quelques années.

La plupart des marques proposent une recharge partielle de la batterie au freinage sur quelques modèles haut de gamme. Le principe est plutôt simple : un capteur détecte que le cycliste appuie sur les freins, le contrôleur passe alors en mode récupération, dans lequel le moteur se comporte en dynamo, afin de recharger la batterie.

Les retours des utilisateurs sur la récupération sont inégaux. En effet, si le système est plébiscité pour son efficacité en montagne, il semblerait que l'extension d'autonomie en ville soit minime. Pour une utilisation urbaine, il est donc plus intéressant d'acquérir une batterie plus puissante. En outre, tous les systèmes de récupération ne proposent pas le même confort lors du ralentissement. Certains d'entre eux fonctionnent même par paliers, sans progressivité. A tester donc avant achat.

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