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Les batteries des velos electriques

Vous trouverez ici un résumé des caractéristiques des différentes technologies de batteries utilisées sur nos vélos électriques. Les termes techniques sont développés en fin d'article.

Quels sont les différents types de batterie ?
Batteries Pb
Pb (Plomb): Elles sont lourdes, mais le prix est bas. Elles ne souffrent pas d'effet mémoire. Pour conserver longtemps ces batteries en bonne forme, évitez, lors d'une utilisation, de décharger complètement la batterie, ou de la laisser trop longtemps déchargée.
Les recharger au moins une fois par mois.
Elles craignent le froid, et leur puissance décroit avec la température. En cas de gel, lancer le vélo par pédalage avant de mettre le contact. Cela réveillera la batterie en douceur.

Les voitures sont équipées de batteries au plomb, mais pour les VAE, les fabricants utilisent un mélange eau-acide gélatineux et non liquide. Elles supportent donc d'être inclinées, mais pas renversées.

La tension unitaire nominale d'un élément au plomb est de 2 volts. Sur nos VAE, les batteries sont assemblées par 2 ou 3 batteries de 12 volts soit 6 éléments) pour former une batterie de 24 ou 36 volts.

Cycles : ?
Tension nominale (par élément): 2 volts.
Tension mini à ne pas dépasser : 1,65 volt.
Tension maxi (après charge): 2,3 volts
Courant de charge maxi : C/5


Batteries Ni-Cad

Ni-Cad (Nickel-Cadmium): Elles sont plus légères, mais chères. Elles souffrent d'un effet mémoire, c'est à dire qu'il faut décharger presque complètement la batterie pour pouvoir la recharger complètement. Si l'on charge une batterie ayant encore 25% de charge, notre batterie n'offrira que 75% de sa capacité. Les batteries NiCad se conservent déchargées.

On rencontre ce type de batteries en modélisme, dans les camescopes ou les baladeurs. Le cadmium est un métal lourd très polluant, elles sont donc en voie de disparition, remplacées par les Ni-mh.

Cycles : environ 500 (perte 20%) à 1000 (perte 40%)
Tension nominale (par élément): 1,2 volts.
Tension mini à ne pas dépasser : 0,8 volt.
Tension maxi (après charge): 1,4 volts
Courant de charge maxi : C/2


Batteries NiMh

Ni-mh (Nickel / Métal Hydrure): Voisines des batteries NiCad, les batteries NiMh stockent plus de puissance à volume égal. Bien entendu, le prix est plus élevé, mais elles souffrent moins de l'effet mémoire.

Cycles : environ 500 (perte 20%) à 1000 (perte 40%)
Tension nominale (par élément): 1,2 volts.
Tension mini à ne pas dépasser : 0,8 volt.
Tension maxi (après charge): 1,4 volts
Courant de charge maxi : 0,5 C (soit 2 heures)


Batteries Lithium

Lithium (Li-ion ou Li-Po). La technologie des batteries pour téléphones mobiles arrive aux vélo à assistance électrique. Ce sont les meilleures, à ce jour. Elles associent un des meilleurs rapports poids/puissance, une grande souplesse d'utilisation, pas d'effet mémoire, une grande puissance instantanée. Le défaut ? eh oui, évidemment, c'est le prix, mais aussi des problèmes de mise au point et de sécurité.

Cycles : 500 à 1000 cycles (Li-ion), 200 à 300 cycles (Li-Po)
Durée de vie : 2 à 3 ans.
Tension nominale (par élément): 3,6 volts.
Tension mini à ne pas dépasser : 2,5 v.
Tension maxi (après charge): 4 v
Courant de charge maxi : 0,5 C (2 heures)


Autres types de batterie

Aprilia a présenté un prototype de VAE à pile à combustible (hydrogène liquide).
D'autres constructeurs, dans le secteur automobile, investissent dans la recherche sur ces piles à combustible, qui semblent l'avenir prochain des véhicules électriques. On en parle aussi pour les ordinateurs portables. Voir Science et Vie, juillet 2002.

Contrairement à ce que l'on pourrait penser, la capacité des batteries NiCad est peu supérieure à celle des batteries Plomb. Et comme les Nicad sont chères, les constructeurs en mettent moins, sacrifiant ainsi l'autonomie. L'autonomie maxi est alors doublée sur vélos équipés de batteries au plomb.


Entretien d'une batterie

Les batteries de vélos électriques ne nécessitent pas d'entretien, même pour les batteries au plomb.
Par contre, certaines précautions sont à prendre pour en prolonger la vie:

Utiliser un chargeur adapté. Les chargeurs fournis avec les vélo à assistance électrique sont automatiques, c'est à dire qu'ils savent arrêter la charge quand l'accumulateur est plein. Au delà, ils le détruirait.

Eviter les décharges profondes quelle qu'en soit la technologie: n'attendez pas que la batterie soit à plat pour la recharger; Ceci est encore plus valable par temps froid.

Après une recharge, attendre une heure avant d'utiliser le vélo
Après utilisation, laisser reposer la batterie au moins une heure avant de recharger

Sachez également qu'il est normal d'observer une baisse d'autonomie en période hivernale: les batteries sont moins performantes et plus fragiles.

Cas des batteries Nickel: Les batteries Ni-Cad ou Ni-Mh présentent un effet "mémoire". Généralement le chargeur propose une touche "entretien" qui réalise une décharge profonde contrôlée suivie d'une charge, pour annuler l'effet-mémoire. A utiliser une fois par mois.

Vos questions

Quelle est la durée de vie d'une batterie ?

Plusieurs années. Entre 350 recharges pour une batterie au plomb, et jusqu'à 1000 recharges pour une batterie Nicad, ou encore 10.000 km. Soit au moins 2 ans pour une utilisation régulière.
On trouve les batteries de rechange au plomb à seulement 100 euros. Récemment sont apparues des batteries Nickel / Métal Hydrure (NiMh), qui à poids égal contiennent 3 fois plus d'énergie que les Nicad. Mais elles sont chères et peu de vélos en sont équipés (MBK)...

Faut-il recharger tous les jours ?

Pour chaque batterie est indiqué un nombre de cycle de recharge maxi, de l'ordre de quelques centaines. Si une batterie X est donnée pour 500 cycles de recharge, et permet une autonomie de 50 km, on serait tenté, afin d'optimiser le kilométrage total avant remplacement de la batterie, de recharger tous les 50 km. Ainsi, notre batterie X durerait 500 x 50 = 25.000 km. Mais quelque soit la technologie de notre batterie, il faudra éviter toute décharge profonde. Donc, recharger au bout de 10 ou 20 km ne lui retirera rien de son kilométrage total.
Afin de simplifier la gestion des recharges, pour un usage régulier, rechargez tous les jours.

Que faire quand la batterie est vieille ?

En acheter une autre, ou, si on est un peu bricoleur, la démonter pour en changer les éléments. En effet, ces batteries sont des coques contenant plusieurs éléments standards, achetables à l'unité.

Par exemple, une batterie au plomb de 36 volts est composée de 3 sous-batteries de 12 volts, de dimension standard. Pour les batteries Ni-Cad, il s'agit de bâtons également interchangeables. Un tournevis, un fer à souder puissant suffisent.

Termes techniques

Cycles: Un cycle est un couple de charge + décharge. Le nombre de cycles détermine le nombre d'utilisations et de recharges que pourra endurer la batterie jusqu'à perdre 20% de sa capacité d'origine.

Tension maximale : C'est la tension mesurée à vide (pas en utilisation), quand l'élément d'accu est pleinement rechargé

Tension minimale : C'est la tension en dessous de laquelle l'élément d'accu s'abime. Contrairement à ce que l'on pourrait penser, ce n'est pas 0 volts.

Tension nominale : Entre tension mini et maxi, c'est plus la tension autour de laquelle l'accu delivrera sa puissance le plus longtemps.

Courant de charge maxi : exprimé en fonction de la capacité de la batterie.
Par exemple, pour une batterie de C = 14 Ah (Ampères.heure), charger à 0,5 C signifie charger avec un courant de 0,5 x 14 = 7 ampères, soit en environ 2 heures.


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Profil de Cyclurbainfos Article de Cyclurba.
Informaticien de formation, passionné d'Internet, defenseur du vélo moyen de transport urbain Gère Cyclurba depuis 1996.
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Créé le 05-10-2004 à 19h32.
Modifié le 12-02-2008 à 18h35.

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