Batteries

Le vélo électrique: autonomie et type de batterie

Sur un VAE, la batterie est souvent l’élément le plus cher, et le plus fragile. C’est une pièce d’usure qu’il vous faudra changer au bout de 4 à 6 ans selon votre utilisation… Elle mérite donc toute votre attention avant l’achat.

L’autonomie, donnée en kilomètres, représente la distance que vous pouvez parcourir avant que la batterie ne soit déchargée et que vous deviez assuré la propulsion uniquement par votre effort de pédalage.

Cela dit, tous les tests des vélos ne sont pas tous effectués dans les mêmes conditions, or le résultat obtenu dépend de nombreux facteurs:

• la capacité de la batterie (Ah x V = Wh, explications plus bas)
• le niveau d’assistance sélectionné
• du nombre d’arrêts/redémarrages sur le parcours  aux stops et feux
• le relief (dénivelé cumulé)
• le poids du cycliste
• sa forme physique
• la température extérieure

Conclusion : ne vous fiez pas à l’assistance communiquée par le fabricant car les conditions de ses tests seront probablement différentes des vôtres et forcément un peu optimistes du coup. Demandez à votre vélociste qui bénéficie déjà des retours d’autres utilisateurs qui ont choisi le vélo électrique que vous convoitez.

Comprendre l’un des éléments principaux : la capacité de la batterie.

Une batterie de 10 Ampères-heures en 26 Volts a une capacité de 260 Watts-Heures (10Ah x 24V = 240 Wh)
Une batterie de 17 Ampères-heures en 36 Volts a une capacité de 612 Watts-Heures (8Ah x 36V = 612 Wh)

C’est là le seul élément que vous pouvez objectivement comparer sur le papier pour juger de l’autonomie d’un vélo. 100 Watts-heures vous donneront environ 20 Km d’autonomie sur un parcours moyen (un peu de relief mais pas trop, quelques arrêts, un cycliste de poids moyen, une température de 15º C ou 59º F). Ce chiffre doit être pris néanmoins avec des pincettes car l’autonomie mesurée d’une batterie 300 Wh Li-Ion a été mesurée par votre serviteur entre 42 et 120 km selon le niveau d’assistance sélectionné.

Mais la c’est encore insuffisant pour pouvoir juger car on peut faire dire ce qu’on veut à une batterie. Une batterie de bonne qualité travaillera dans une plage de tension plus limitée de façon à préserver sa longévité… tout est histoire de compromis.

Chargeur vélo électrique

Enfin la qualité du chargeur de batterie est également un élément important : un bon chargeur a un protocole de charge complexe qui régule la charge entre les différents éléments. Ainsi, en fonction du chargeur, on peut obtenir une charge de plus ou moins bonne qualité. Et une durée de vie de la batterie plus ou moins élevée.

La longévité

Une bonne batterie dure environ 1000 cycles, c’est à dire que vous pouvez la décharger et la recharger 1000 fois avant qu’elle ne perde trop de capacité.

Car une batterie vieillit : elle perd de sa capacité au fil du temps : là où neuve, elle vous fera parcourir 50 km avec une charge pleine, 3 ans plus tard, vous ne parcourrez peut-être plus que 35 km…
On considère que votre batterie est à changer quand elle a perdu plus de 30% de capacité. Mais c’est à vous de décider de la changer quand la perte d’autonomie devient trop contraignante par rapport à votre usage.

Un vélo électrique consomme environ 1€ d’électricité pour 1000 km.
La vraie consommation du vélo électrique n’est donc pas sa consommation électrique, mais l’amortissement de la batterie.

Une mauvaise batterie perdra beaucoup plus vite sa capacité.

Type d’éléments :

Dans le boitier de votre batterie, il y a un certain nombre d’éléments (comme des piles cylindriques).

Le plomb a quasiment disparu du monde du vélo électrique, sauf sur des modèles très bas de gamme ou pour des applications de traction lourde (tricycles et triporteurs…)
Il cumule tous les inconvénients, et notamment celui du poids. Deux avantages seulement : son caractère rustique car il résiste sans surchauffer à des tractions très lourdes, et son prix. Attention, comme sur votre voiture la batterie au plomb supporte mal la décharge profonde à plus de 80%. Les stockage d’énergie s’effondre définitivement si vous laissez votre batterie se décharger ainsi. L’hivernage nécessite donc de recharger régulièrement ce type de batterie

Le Nickel Cadmium (NiCad) a disparu du fait de son effet mémoire (il fallait impérativement décharger la batterie avant de la recharger), très contraignant.

Le Nickel Métal Hydure (NiMh) : il a pour avantage d’être plus robuste que le lithium, il perd moins d’autonomie à basse température et est assez économique. Il tend cependant à disparaître au profit du Lithium-Ion.

Batterie Lithium-Ion

Le lithium-Ion (Li-Ion) qui existe en plusieurs déclinaisons :
Lithium Polymère (LiPo)
Lithium Manganèse (LiMn)
Lithium Fer Phosphate (LiFePo4)

Les batteries Li-Ion sont deux fois plus légères que les NiMh, ce qui explique leur succès dans le domaine du VAE malgré leur prix plus élevé. Elles sont cependant plus sensibles et fragiles, attention donc à la qualité, méfiez-vous des premiers prix. La qualité du chargeur est très importante pour la recharge de ce type de batterie. Choisissez une marque reconnue.

Cette technologie s’est généralisée à tous les VAE de qualité. Cela a forcément impacté le prix des VAE qui est allé vers le haut alors que certains s’attendaient à voir baisser les prix.

La BMS (Battery Management System)

C’est une carte électronique intégrée dans le boîtier de la batterie. Elle contrôle de nombreux paramètres (taux de décharge, équilibre de tension entre les cellules, température, etc…) et surveille chacun des éléments.
En utilisation, elle déconnecte la batterie pour vous éviter de la décharger trop profondément (sans cela elle s’abimerait). En charge, elle veille à ce que la charge n’augmente pas trop (sans cela, elle risquerait de s’enflammer). C’est donc un élément invisible, mais capital.

Le stockage :

Une batterie NimH est sujette à une forte auto-décharge (1% par jour…), c’est à dire qu’elle se décharge toute seule. Pour éviter une décharge profonde qui l’abîmerait, il vaut mieux la laisser branchée au chargeur si vous ne l’utilisez pas. Normalement, un bon chargeur se débrouille tout seul et entretient un niveau de charge constant.

Une batterie Lithium a peu d’auto-décharge, par contre, si vous ne l’utilisez pas pendant 6 mois, mieux vaut la stocker à mi-charge que complètement chargée ou complètement déchargée. Et ce, pour maximiser sa longévité.

La garantie :

C’est un indicateur intéressant de la qualité de la batterie.
La garantie va de 6 mois à 2 ans selon les marques.
Si un constructeur s’engage sur 2 ans, c’est signe que la batterie est fiable. S’il ne s’engage que sur 6 mois ou seulement 1 an : méfiance, il y a probablement un loup.