Comment fonctionne un vélo électrique ?
Les vélos électriques, également connus sous le nom de vélos à assistance électrique (VAE), sont devenus une option de transport populaire dans le monde entier.
Dotés d'un moteur électrique intégré et d'une batterie rechargeable, ces vélos offrent une assistance au pédalage, permettant aux cyclistes de parcourir des distances plus longues et de gravir des pentes avec moins d'effort.
L'intégration de la technologie électrique dans les vélos traditionnels a révolutionné le monde du cyclisme, offrant une alternative pratique et écologique aux moyens de transport motorisés traditionnels.
Dans cet article, nous explorerons en détail le fonctionnement des vélos électriques, les différents modes d'assistance.
Fonctionnement basique d’un vélo électrique
Le fonctionnement basique d'un vélo électrique repose sur l'intégration d'un moteur électrique et d'une batterie rechargeable.
Cela rend donc le vélo “hybride”, car il est alimenté par deux sources d’énergie : une mécanique (vos jambes) et une électrique (moteur, batterie…)
Le moteur est généralement monté sur le moyeu de la roue avant ou arrière, ou intégré dans le boîtier de pédalier.
Lorsque le cycliste commence à pédaler, le capteur de pédalage détecte le mouvement et envoie un signal au moteur pour qu'il fournisse une assistance au pédalage. Cette assistance peut être réglée sur différents niveaux via un écran de contrôle ou une unité de commande.
L'énergie nécessaire au fonctionnement du moteur est fournie par une batterie rechargeable, généralement au lithium-ion. La batterie est généralement fixée au cadre du vélo, généralement sous le porte-bagages ou à l'intérieur du cadre lui-même. Lorsque le moteur est sollicité, la batterie fournit de l'électricité au moteur pour augmenter la puissance du pédalage.
Composants principaux d'un vélo électrique
Un vélo électrique est composé d’un ensemble d'éléments qui fonctionnent ensemble et simultanément pour vous fournir l’assistance dont vous avez besoin.
Moteur électrique
Un moteur électrique de vélo fonctionne en transformant l'électricité de la batterie en mouvement.
Lorsque vous commencez à pédaler, un capteur détecte votre effort et envoie un signal au moteur pour qu'il démarre et vous donne un coup de pouce.
Le moteur est généralement situé dans la roue avant ou arrière ou intégré dans le boîtier de pédalier. Plus vous pédalez fort, plus le moteur vous aide. Cela rend le vélo plus facile à utiliser pour gravir des côtes et rouler sur de longues distances, sans que vous ayez à fournir autant d'efforts qu'avec un vélo traditionnel.
Batterie
Une batterie de vélo électrique fonctionne en stockant de l'électricité qui est utilisée pour alimenter le moteur du vélo.
Lorsque vous rechargez la batterie, elle emmagasine de l'énergie électrique. Lorsque vous roulez, la batterie fournit cette énergie au moteur du vélo, ce qui vous donne une assistance électrique pendant que vous pédalez. La batterie est généralement fixée sur le cadre du vélo et peut être retirée pour être rechargée à l'aide d'un chargeur.
Plus la capacité de la batterie est grande, plus vous pouvez parcourir de kilomètres avec une seule charge.
Contrôleur
Le contrôleur d'un vélo électrique est un composant essentiel du système électrique.
Il régule la puissance fournie par la batterie au moteur du vélo. Lorsque vous pédalez, le contrôleur détecte votre effort et envoie des signaux au moteur pour fournir une assistance proportionnelle à votre besoin. Il ajuste également la puissance en fonction des paramètres sélectionnés sur l'assistance électrique.
En résumé, le contrôleur agit comme un chef d'orchestre, coordonnant l'interaction entre la batterie, le moteur et votre pédalage pour fournir une expérience de conduite électrique fluide et efficace.
Capteurs de vitesse et de pédalage
Le capteur de vitesse et de pédalage d'un vélo électrique est un composant qui détecte la vitesse du vélo et le mouvement des pédales.
Il envoie ces informations au contrôleur électrique, qui utilise ensuite ces données pour ajuster la puissance fournie par le moteur électrique en fonction de la façon dont vous pédalez et de la vitesse à laquelle vous roulez.
Par exemple, lorsque vous commencez à pédaler, le capteur envoie un signal au contrôleur pour démarrer le moteur et fournir une assistance au pédalage.
De même, lorsque vous arrêtez de pédaler ou que vous atteignez une certaine vitesse, le capteur envoie des informations au contrôleur pour ajuster la puissance du moteur en conséquence.
En résumé, le capteur de vitesse et de pédalage joue un rôle crucial dans le fonctionnement du système d'assistance électrique en assurant une réponse appropriée en fonction de votre activité de pédalage et de la vitesse du vélo.
Interaction entre les composants
Dans un vélo électrique, les différents composants interagissent de manière coordonnée pour fournir une assistance au pédalage et propulser le vélo.
L'ensemble de ces composants travaille en harmonie pour fournir une expérience de conduite fluide et confortable, tout en optimisant l'efficacité énergétique et en offrant une assistance adaptée aux besoins du cycliste.
Activation du moteur en fonction de la puissance fournie par le cycliste
Ce processus repose généralement sur un capteur de pédalage intégré qui détecte le mouvement des pédales et la force exercée par le cycliste. Lorsque le cycliste commence à pédaler, le capteur envoie un signal au contrôleur électrique, qui détermine la quantité d'assistance nécessaire en fonction de la force appliquée sur les pédales.
En fonction du mode d'assistance sélectionné et des paramètres prédéfinis, le contrôleur électrique ajuste la puissance délivrée par le moteur pour correspondre à l'effort fourni par le cycliste.
Par exemple, si le cycliste pédale fort ou monte une pente raide, le moteur fournira une assistance plus importante pour faciliter le déplacement. À l'inverse, lorsque le cycliste pédale plus doucement ou roule sur une surface plane, l'assistance du moteur peut diminuer pour économiser l'énergie de la batterie.
Ce système d'activation du moteur en fonction de la puissance fournie par le cycliste permet une expérience de conduite intuitive et fluide, où l'assistance électrique s'adapte de manière dynamique aux besoins du cycliste. Cela permet non seulement d'améliorer l'efficacité énergétique du vélo électrique, mais aussi d'offrir une assistance personnalisée qui correspond au style de pédalage et aux préférences individuelles de chaque utilisateur.
Stockage et distribution de l'énergie par la batterie
Le stockage et la distribution de l'énergie par la batterie sont des aspects cruciaux du fonctionnement d'un vélo électrique. La batterie est généralement située sur le cadre du vélo et constitue la source d'alimentation principale du moteur électrique.
Elle stocke l'énergie électrique nécessaire au fonctionnement du vélo et la libère progressivement pendant le trajet.
Une fois chargée, la batterie fournit de l'électricité au moteur via le contrôleur électrique. Le contrôleur régule ensuite la puissance transmise au moteur en fonction des commandes du cycliste et des conditions de conduite. L'énergie stockée dans la batterie peut également alimenter d'autres composants électriques du vélo, tels que les feux, l'écran LCD et les systèmes de freinage régénératif.
Le processus de stockage et de distribution de l'énergie par la batterie est essentiel pour assurer un fonctionnement optimal du vélo électrique. Une batterie de qualité et correctement entretenue permet une autonomie maximale et une performance constante sur la durée. De plus, la capacité de la batterie à fournir une alimentation stable et fiable contribue à garantir une expérience de conduite agréable et sûre.
(Pour en savoir plus sur l'utilisation et l'entretien de votre batterie n'hésitez pas à consulter notre article dédié : Faut-il enlever la batterie sur son vélo électrique ?)
Régulation de la vitesse et de l'assistance électrique par le contrôleur
Lorsque le cycliste pédale, le capteur de vitesse et de pédalage détecte la cadence de pédalage et la force appliquée.
Ces informations sont transmises au contrôleur, qui utilise ces données pour déterminer le niveau d'assistance électrique nécessaire. Le contrôleur ajuste ensuite la quantité d'énergie fournie au moteur électrique pour correspondre au niveau d'assistance sélectionné par le cycliste.
Le contrôleur est également responsable de la régulation de la vitesse du vélo électrique. Il surveille en permanence la vitesse de rotation du moteur et ajuste la puissance en conséquence pour maintenir une vitesse constante. Si le cycliste atteint la vitesse maximale autorisée ou sélectionnée, le contrôleur limite la puissance du moteur pour éviter tout excès de vitesse.
Feedback des capteurs pour ajuster l'assistance en temps réel
Le capteur de vitesse et de pédalage détecte la cadence de pédalage et la force appliquée par le cycliste. Ces informations sont transmises au contrôleur, qui les utilise pour déterminer le niveau d'assistance électrique nécessaire.
Lorsque le cycliste pédale plus rapidement ou applique plus de force, le capteur de vitesse et de pédalage envoie un signal au contrôleur, indiquant que plus d'assistance électrique est requise. En réponse à ce signal, le contrôleur augmente la puissance fournie au moteur électrique pour fournir une assistance supplémentaire, ce qui permet au cycliste de maintenir une vitesse constante ou de gravir des pentes plus facilement.
De même, lorsque le cycliste ralentit sa cadence de pédalage ou diminue la force appliquée, le capteur envoie un signal au contrôleur pour réduire l'assistance électrique. Cela permet d'économiser de l'énergie de la batterie et d'optimiser l'autonomie du vélo électrique.
Conclusion
Le fonctionnement d'un vélo électrique repose sur une interaction complexe entre différents composants tels que le moteur électrique, la batterie, le contrôleur et les capteurs. Ces éléments travaillent ensemble et simultanément, et permettent de fournir une assistance électrique au cycliste, améliorant ainsi son expérience de conduite.
L’assistance électrique d’un vélo permet une utilisation différente de celui-ci.
Le cycliste peut s’en servir pour aller travailler sans arriver transpirant par exemple, mais l’assistance peut aussi lui permettre de parcourir des distances plus grandes en étant moins fatigué.
Cela peut aussi permettre à des cyclistes plus âgés ou atteints de douleurs (genoux, cuisses, fesses…) de pouvoir se remettre au vélo grâce à son approche douce.
Vous savez maintenant comment fonctionne un vélo électrique. Si vous chercher un modèle en particulier n'hésitez pas à consulter notre site Cyclo-Corner.com pour trouver vos réponses et votre bonheur !