Dossiers > Vélos électriques

Vélos électriques, volts, ampères, watts: petit cours d'électricite

Volts, Ampères, Watts, vous n'y comprenez rien ? Et pourtant, au moment de l'achat d'un vélo électrique, ces notions sont évoquées et donnent de précieuses indications sur les performances. Voici un tutoriel qui vous permettra de maitriser ces termes.

Unités de mesure électriques

Prenons un peu de temps pour y voir plus clair. Je vous rassure, je m'en tiendrais à des termes simples, pas toujours rigoureusement scientifiques, mais plus facilement assimilables.

Tout d'abord, commençons par la tension: les volts.

Volts

On en a tous entendu parler: le fameux 220 volts de nos prises de courant, et peut-être les 1,5 volts des piles de nos baladeurs ou lampes de poche.

Le volt, c'est l'unité de tension, encore appelé la différence de potentiel (ou voltage).

Son symbole est "U", son unité est marquée "V".

Exemple, pour une pile bâton de lampe, U = 1,5v (Tension = 1,5 volt)

Pour bien comprendre, nous allons faire l'analogie avec une chute d'eau, ce qui est bien plus concret.

Sur notre dessin, à droite, nous voyons un moulin à eau. L'objectif d'un moulin, c'est de faire tourner une roue, qui entrainera des outils, à partir de l'eau d'une rivière.

Plus l'eau tombe de haut, plus elle entraine puissamment la roue à aube. Cette hauteur, H, c'est notre tension. Cette roue à aube, c'est notre moteur de VAE.

Imaginons un courant qui entraine un moteur: si on augmente la tension U, le moteur tourne plus fort.

Vous suivez ?

Ampères

Les ampères, c'est la section de l'amenée d'eau au moulin; Plus il y a d'eau à tomber, plus elle entraine puissamment la roue à aube. Cette section, c'est notre Intensité, (parfois appelée incorrectement ampérage).
Son symbole est I, son unité est marquée "A". Exemple: I = 2A.(intensité = 2 ampères)

Ca suit toujours ? Continuons...

Watts

Si le moulin tourne plus fort quand l'eau tombe de plus haut, et qu'il tourne aussi plus fort quand il y a plus d'eau à tomber, on peut en déduire que sa puissance est fonction de ces 2 données.

La puissance, qui s'exprime en Watts, aussi bien pour les puissances électriques, thermiques, ou mécaniques, peut s'écrire P = U x I.

P est le symbole de la puissance. Exemple: P = 250w. (Puissance = 250 watts).

Le VAE: Batteries, moteur, contrôleur

Un VAE, c'est un vélo avec un système d'assistance électrique: Un vélo avec un moteur, une batterie et un contrôleur.

Moteur

Qu'il soit placé dans le moyeu de la roue avant, de la roue arrière, ou à coté du pédalier, c'est un moteur à courant continu, dont la puissance nominale est de l'ordre de 180 à 250 watts (ou plus, mais on n'est plus dans la légalité).
Un moteur est conçu pour fonctionner à une tension maximale donnée, par exemple 24, ou 36 volts. Il peut accepter une surtension, dans la limite du raisonnable.
Puissance, tension, on retrouve nos grandeurs.

Contrôleur

Le contrôleur est un équipement électronique chargé de doser le courant allant vers le moteur. Il se caractérise également par la tension et la puissance qu'il est capable de doser.

Batterie

C'est le réservoir d'énergie de notre assistance. Comme pour le contrôleur, elle se caractérise par une tension, par une intensité, mais surtout par une capacité.

Ampères.heure

Cette capacité s'exprime en Ampères-heure (Ah), plus elle est importante et plus importante sera l'autonomie.

Si on reprend l'analogie avec le moulin à eau, la batterie, c'est le plan d'eau qui alimente le moulin. Plus il contient d'eau, plus longtemps tournera le moulin (le moteur).

Si on assimile l'intensité (les ampères) à un débit instantané, la capacité de la batterie, c'est le produit de l'intensité instantanée par le temps.

Exemples, pour comprendre.

Ma batterie a une capacité de 10Ah. Cela veut dire qu'elle peut débiter 10 ampères pendant une heure, ou 5 ampères pendant 2 heures, ou encore 1 ampère pendant 10 heures.

Watts heure

La capacité, vue précédemment, ne suffit pas à exprimer l'énergie contenue. Il faut aussi tenir compte de la tension.
La meilleure façon d'exprimer cette capacité en tenant compte de la tension, c'est d'utiliser les watts.heure (Wh; le point entre les mots "watts" et "heure" est une multiplication).

Traduite en langage "moulin", l'énergie exprimée en Wh, c'est le produit du volume du réservoir d'eau avec la hauteur de chute.

Dans le cas de notre batterie, l'énergie contenue est E = 36volts x 10Ah = 360 Wh.

Cette valeur peut être utilisée pour comparer des batteries; par exemple, vaut-il mieux une batterie de 24v 16Ah, ou une batterie de 36v 10Ah ?

La première fait 384Wh, la seconde 360wh.

Rassurez-vous, ces notions demandent un petit temps d'adaptation, n'hésitez pas à revenir lire ce papier.

Résumé

Grandeur   Notation  Unité              Analogie moulin à eau

Tension       U      V volts            Hauteur de chute de l'eau
Intensité     I      A ampères          Largeur de l'amenée d'eau

Capacité      C      Ah ampères.heure   Quantité d'eau dans le réservoir
Puissance     P      W watts            P=U * I, force de l'eau tombant sur la roue
Energie       E      Wh watts.heure     E=U * C, produit de la quantité d'eau et hauteur

Une fois tout cela maitrisé, allons lire tutoriel électricité et vélo à assistance électrique, suite.

Article suivant: tutoriel électricité et vae, suite
Article précedent: Installation d'un kit vae Moteur Et Velo sur VTT,

Réagir, poser une question

Proposer un article

S'abonner aux articles

Conseiller l'article à un ami