Introduction au vélo électrique qui se recharge en roulant
Le vélo électrique est devenu un moyen de transport de plus en plus populaire ces dernières années, offrant une alternative écologique et pratique aux voitures et autres véhicules motorisés. Cependant, l’un des principaux défis des vélos électriques reste l’autonomie, souvent limitée par la capacité de la batterie. Pour pallier ce problème, certains fabricants ont développé des technologies permettant au vélo de se recharger en roulant, améliorant ainsi considérablement l’efficacité énergétique et la distance pouvant être parcourue sans avoir besoin de brancher l’appareil.
Qu’est-ce qu’un vélo électrique?
Un vélo électrique, également appelé VAE (Vélo à Assistance Électrique), est un vélo équipé d’un moteur électrique et d’une batterie rechargeable. Le moteur assiste le cycliste lors du pédalage, réduisant ainsi l’effort nécessaire, en particulier dans les montées ou avec des charges lourdes. L’assistance électrique s’active généralement lorsque le cycliste commence à pédaler et s’arrête dès qu’il cesse de pédaler ou actionne les freins.
La batterie est un élément clé du vélo électrique, fournissant l’énergie nécessaire au moteur. La capacité de la batterie détermine l’autonomie du vélo, c’est-à-dire la distance qu’il peut parcourir avant de devoir être rechargé. La plupart des batteries de vélos électriques sont au lithium-ion, offrant un bon rapport poids/puissance et une durée de vie relativement longue.
Pourquoi la recharge en roulant est-elle importante?
L’un des principaux inconvénients des vélos électriques traditionnels est la nécessité de brancher régulièrement la batterie pour la recharger. Cela limite l’autonomie du vélo et peut s’avérer contraignant pour les utilisateurs qui souhaitent parcourir de longues distances sans s’arrêter. De plus, le processus de recharge peut prendre plusieurs heures, ce qui n’est pas toujours pratique.
C’est là qu’intervient la recharge en roulant. Cette technologie permet au vélo électrique de récupérer une partie de l’énergie cinétique générée lors du freinage ou du pédalage pour recharger la batterie en temps réel. Cela signifie que le vélo peut continuer à rouler plus longtemps sans avoir besoin d’être branché, améliorant ainsi considérablement son efficacité énergétique et son autonomie.
Les technologies de recharge en roulant
Il existe plusieurs technologies permettant aux vélos électriques de se recharger en roulant, chacune ayant ses avantages et ses inconvénients. Voici les principales:
Le freinage régénératif
Le freinage régénératif, également appelé KERS (Kinetic Energy Recovery System), est une technologie empruntée à l’industrie automobile, en particulier aux voitures de course de Formule 1. Lorsque le cycliste freine, une partie de l’énergie cinétique est récupérée et convertie en électricité pour recharger la batterie.
Le freinage régénératif nécessite un moteur spécifique, généralement un moteur à entraînement direct, capable de fonctionner comme un générateur lors du freinage. Bien que cette technologie soit efficace, elle peut rendre le pédalage plus difficile lorsque la batterie est épuisée, car le moteur exerce une résistance.
Quelques exemples de vélos électriques utilisant le freinage régénératif incluent le Vello Bike+, un modèle pliable développé par une start-up autrichienne, et le vélo Debut de la société toulousaine ThirtyOne, équipé du système de conversion BionX.
Les supercondensateurs
Les supercondensateurs sont des dispositifs de stockage d’énergie capables de se charger et de se décharger très rapidement, contrairement aux batteries traditionnelles. Ils sont généralement composés de carbone, d’aluminium, de plastique polymère et de cellulose.
L’un des principaux avantages des supercondensateurs est leur capacité à se recharger très rapidement, que ce soit en pédalant, en roue libre ou lors du freinage. Ils permettent ainsi de récupérer efficacement l’énergie générée par le cycliste.
Le vélo électrique Pi-Pop, conçu par Adrien Lelièvre, est l’un des rares modèles à utiliser des supercondensateurs à la place d’une batterie lithium-ion classique. Produit localement en France depuis 2021, le Pi-Pop se vend à 2 450 € et a écoulé près de 150 unités à ce jour.
Le moteur à entraînement direct
Comme mentionné précédemment, le moteur à entraînement direct est un type de moteur spécifique permettant le freinage régénératif. Contrairement aux moteurs à moyeu traditionnels, il est directement relié à la roue sans engrenages intermédiaires, ce qui le rend plus efficace pour récupérer l’énergie.
Cependant, ce type de moteur présente aussi quelques inconvénients. Outre la résistance au pédalage lorsque la batterie est vide, il est généralement plus lourd et plus cher qu’un moteur classique. De plus, son efficacité de récupération d’énergie dépend grandement des conditions de conduite et de l’utilisation des freins.
Modèles de vélos électriques qui se rechargent en roulant
Bien que la recharge en roulant soit encore une technologie relativement nouvelle dans le domaine des vélos électriques, quelques modèles innovants ont déjà vu le jour ces dernières années:
Byar Volta
Le Byar Volta est un vélo électrique unique en son genre, car il utilise l’énergie produite par le rétropédalage pour recharger sa batterie. Plutôt que de freiner, le cycliste doit pédaler en arrière pour activer le système de récupération d’énergie.
Bien que cette approche soit originale, elle nécessite un certain temps d’adaptation de la part de l’utilisateur et peut ne pas être aussi intuitive que le freinage régénératif classique. De plus, l’efficacité de la recharge dépend directement de l’intensité et de la fréquence du rétropédalage.
Pi-Pop
Comme mentionné précédemment, le Pi-Pop est un vélo électrique révolutionnaire qui remplace la traditionnelle batterie lithium-ion par des supercondensateurs. Cela lui permet de se recharger en pédalant, que ce soit en roue libre ou en freinant.
Outre ses capacités de recharge innovantes, le Pi-Pop est produit localement en France à partir de matériaux durables, ce qui en fait un choix écologique intéressant. Son prix de 2 450 € reste cependant relativement élevé comparé à d’autres modèles électriques classiques.
Vello Bike+
Le Vello Bike+ est un vélo pliable autrichien équipé de la technologie KERS pour recharger sa batterie en freinant. Il utilise un moteur à entraînement direct spécialement conçu pour optimiser la récupération d’énergie.
L’un des principaux atouts du Vello Bike+ est sa compacité une fois plié, ce qui facilite son transport et son rangement, notamment dans les transports en commun ou dans un coffre de voiture. Cependant, comme pour la plupart des vélos équipés du freinage régénératif, l’efficacité de la recharge dépend des conditions d’utilisation.
Avantages et inconvénients de la recharge en roulant
Bien que prometteuse, la technologie de recharge en roulant pour les vélos électriques présente à la fois des avantages et des inconvénients qu’il convient de prendre en compte:
Avantages
Le principal avantage de la recharge en roulant est l’amélioration significative de l’autonomie du vélo électrique. En récupérant une partie de l’énergie générée lors du freinage ou du pédalage, le vélo peut parcourir de plus longues distances sans avoir besoin d’être branché.
Cette technologie améliore également l’efficacité énergétique globale du vélo, en réduisant les pertes d’énergie liées au freinage. Cela peut se traduire par des économies sur le long terme, tant en termes de consommation électrique que d’usure des composants comme les plaquettes de frein.
Enfin, la recharge en roulant peut rendre l’expérience de conduite plus fluide et agréable, en limitant les arrêts fréquents pour recharger la batterie. Cela peut être particulièrement appréciable pour les trajets quotidiens ou les longues balades.
Inconvénients
Malgré ses avantages, la recharge en roulant présente aussi quelques inconvénients. Tout d’abord, les vélos équipés de cette technologie sont généralement plus chers que les modèles électriques classiques, en raison de la complexité technique et des composants spécifiques nécessaires (moteur à entraînement direct, supercondensateurs, etc.).
De plus, l’efficacité de la recharge en roulant dépend grandement des conditions d’utilisation, comme le type de terrain, la fréquence des freinages ou l’intensité du pédalage. Dans certaines situations, la quantité d’énergie récupérée peut s’avérer relativement faible par rapport à l’énergie consommée.
Enfin, les vélos à recharge en roulant peuvent nécessiter un certain temps d’adaptation de la part de l’utilisateur, notamment pour les modèles utilisant le rétropédalage ou des techniques de freinage spécifiques. Cela peut rebuter certains cyclistes habitués aux vélos électriques traditionnels.
Conclusion
En conclusion, les vélos électriques qui se rechargent en roulant représentent une avancée prometteuse pour améliorer l’autonomie et l’efficacité énergétique de ce mode de transport écologique. Grâce à des technologies innovantes comme le freinage régénératif, les supercondensateurs ou les moteurs à entraînement direct, ces vélos peuvent récupérer une partie de l’énergie générée lors du freinage ou du pédalage pour recharger leur batterie en temps réel.
Bien que cette technologie présente encore quelques inconvénients, comme un coût plus élevé et une efficacité variable selon les conditions d’utilisation, elle ouvre la voie à une nouvelle génération de vélos électriques plus performants et adaptés aux besoins des cyclistes. À mesure que la recherche et le développement progresseront, il est probable que de plus en plus de modèles intégrant la recharge en roulant feront leur apparition sur le marché, contribuant ainsi à la transition vers une mobilité plus durable et respectueuse de l’environnement.
