Le produit

Un VAE est un vélo normal sur lequel ont été ajoutés un moteur électrique et une batterie pour
fournir une assistance au cycliste, il ne s'agit pas de propulsion
comme pour un vélomoteur. Il existe différentes technologies utilisées
pour le fonctionnement des moteurs de VAE, mais le principe général
reste le même. Des capteurs calculent la vitesse et l'effort exercé par
le cycliste et suivant ces informations le moteur adapte sa puissance
pour assister plus ou moins le pédalage. L'aide apportée
par le moteur sera particulièrement appréciée lors des démarrages, des
côtes, contre le vent, lorsque l'on doit porter une charge... Le
système d'assistance se met en route automatiquement et suivant les
modèles il est possible de choisir une assistance plus ou moins
importante.

Pour être homologué et considéré comme un vélo, le VAE doit respecter 3 conditions
: une puissance limitée (moins de 250 Watts), l'arrêt du moteur lorsque
le cycliste ne pédale pas ou freine et l'arrêt du moteur si la vitesse
dépasse 25 km/h. Cela permet au vélo électrique d'avoir les mêmes
avantages qu'un vélo traditionnel, c'est-à-dire que le port d'un casque
n'est pas obligatoire (contrairement au vélomoteur), aucune assurance
ni immatriculation ne sont obligatoires et il a les mêmes droits
d'accès que le vélo aux pistes cyclables. Concernant les batteries alimentant
le moteur électrique, il en existe de plusieurs types : au plomb-gel,
au lithium, au nickel... Suivant les modèles et l'utilisation que l'on
en a, l'autonomie de la batterie va varier de 30 à 100 km environ. Pour
recharger la batterie, il suffit de brancher le chargeur sur la
batterie et sur une prise électrique du secteur.

Les avantages du vélo à assistance électrique sont nombreux. C'est tout d'abord un moyen de transport accessible à tous,
pas besoin d'être un sportif pour se déplacer en VAE ! Utilitaire ou
pour les loisirs, le vélo électrique est parfait pour des déplacements
courts ou moyens, dont l'assistance peut être adaptée suivant la forme
physique du cycliste, le type de terrain... Cela permet aussi d'aller
travailler, faire ses courses ou autre sans arriver essoufflé et
transpirant ! D'ailleurs la pratique régulière du vélo est bénéfique pour la santé,
en particulier pour les personnes n'ayant pas l'habitude de faire des
efforts physiques, le vélo électrique est un très bon moyen d'exercer
une activité physique sans pour autant trop forcer. Des études ont
démontré que le VAE permettait d'améliorer son endurance et sa condition physique en général même avec de petits efforts.

S'il est pratique, le vélo électrique est également écologique,
il peut en effet être une très bonne alternative à la voiture. Bien
qu'un VAE soit plus cher à l'achat qu'un vélo traditionnel, par rapport
à une voiture il permet de réaliser d'importantes économies (achat,
essence, entretien...), d'autant qu'il sera bien plus pratique pour
éviter les embouteillages en ville. Le Vélo à Assistance Electrique
est donc un formidable moyen de transport, à la fois écologique,
économique, bon pour la forme et la santé, accessible à toute personne
quelle que soit sa condition physique... Une alternative à la voiture, bonne pour nous et bonne pour la planète !

Un
ensemble technique comportant un moteur électrique offre aux cyclistes
une aide dans leurs déplacements en prenant en charge une partie de
l'effort à fournir. Dans tous les cas, ces vélos font l'objet d'une
certification afin d'être classés dans la catégorie cycle et non
cyclomoteur (catégorie nécessitant le port d'un casque et la prise
d'une assurance particulière). Cette certification impose dans la
conception 3 contraintes :

• 
  Arrêt du moteur dès que le cycliste arrête de pédaler ou freine,
  

• 
  Arrêt du moteur lorsque la vitesse atteint la valeur limite de 25 Km/h,
  

• 
  Puissance maxi de la motorisation 250W.
  

Définition
du produit selon la directive européenne 2002/24/CE : "cycles à
pédalage assisté, équipés d'un moteur auxiliaire électrique d'une
puissance nominale continue maximale de 0,25 kilowatt dont
l'alimentation est réduite progressivement et finalement interrompue
lorsque le véhicule atteint une vitesse de 25 km/h, ou plus tôt, si le
cycliste arrête de pédaler".

Dans la grand majorité des cas, les systèmes d'assistances au pédalage s'adaptent sur une architecture de vélo classique.

L'aide au pédalage varie entre 0 et 50% de la valeur totale de l'effort à fournir en fonction des conditions d'utilisation :

• 
  le mécanisme n'agit pas en permanence. Il agit uniquement lorsque
  

  • 
    le cycliste pédale et que la vitesse du vélo est inférieure à 24 km/h,
    

  • 
    l'effort de pédalage exercé par le cycliste augmente, ce qui peut se
    produire au démarrage ou en phase d'accélération, dans les montées ou
    sur le plat par vent de face.

  
  

• l'aide au
  pédalage n'est pas constante en intensité : en effet, elle est fonction
  de l'effort de pédalage. Ainsi, plus l'effort de pédalage exercé par le
  cycliste est important, plus l'assistance augmente, jusqu'à une valeur
  maximale. L'assistance cesse donc automatiquement lorsque le cycliste
  arrête de pédaler.

On peut résumer son fonctionnement par le graphique suivant :

Dans le cadre de ce dossier, l'architecture de différents VAE sera analysée :

• 
  ensemble motorisation placé au niveau de l'axe du pédalier :
  
  

• 
  ensemble motorisation placé au niveau du moyeu arrière
  
  

 Principe de fonctionnement

      Principe général

Les systèmes à assistance électrique s'adaptent sur une architecture d'un vélo classique.

Tout système d'assistance au pédalage se compose :

• 
  d'une chaîne de contrôle et de traitement des informations munie généralement d'un microcontrôleur,
  

• 
  d'une chaîne de transmission de puissance assurant l'assistance et
  munie d'un moteur électrique à courant continu et d'un système
  d'adaptation de mouvements.

Quelque soit le système, l'assistance au pédalage vient se greffer en parallèle sur une architecture de vélo classique.

Les différences entre les différents modèles concernent :

• 
  l'implantation des points de mesure de vitesse et de l'effort exercé,
  

• 
  l'implantation du groupe moto réducteur : axe du pédalier ou moyeu arrière,
  

• 
  les technologies employées : moteur, adaptateur, capteur, batterie.
  

 Implantation au niveau du pédalier :

 Les solutions technologiques dans l'adaptation des
mouvements et la mesure des variables de contrôle diffèrent.