Le point sur la récupération d’énergie au freinage sur les vélos électriques

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Concept pour le moins encore peu connu dans le secteur des vélos électriques, celui de la récupération énergétique au freinage est pourtant sujet à beaucoup de controverses, pour ceux qui en connaissent un bout. Quels avantages sur le terrain ? Est-ce sécuritaire ? C’est vraiment utile ? Ce procédé mène-t-il à de l’électricité illimitée et donc à une assistance électrique illimitée ?… Autant de questions dont les réponses peuvent diviser. Alors, qu’avons-nous à dire à propos de ce nouveau modèle de consommation énergétique ?

Récupération d’énergie au freinage : comment ça marche ?

La récupération énergétique au freinage est bien connue dans le monde des voitures électriques. Sous le terme KERS ou Kinetic Energy Recovery System (SREC en français). Le principe semble simple à vue de nez. Il s’agit de récupérer et de transformer l’énergie thermique obtenue lors du freinage, en énergie électrique qu’un accumulateur peut ensuite emmagasiner. Pour un VAE disposant d’un tel dispositif, il s’agit tout bêtement de recharger la batterie en cours de marche pour rallonger son efficacité et son autonomie. La mise en œuvre d’un tel système nécessite ainsi un procédé spécifique qui ne se limite pas au freinage, mais tient aussi à la spécificité du moteur. Les commandes du VAE sont modifiées par l’intégration d’une sorte de circuit connecté aux fils électriques du vélo, en plus d’un dispositif assemblé aux freins.

Régénération au freinage : ça marche sur quels vélos électriques ?

D’abord, cette technique de régénération électrique nécessite un minimum de résistance au freinage. De façon à optimiser les frictions sources d’énergie dite « cinétique ». Donc, de manière générale, l’implémentation du procédé de récupération d’énergie par freinage est encore difficile sur les VAE à moteur réducté qui fonctionne sur roue libre (donc sans résistance au roulage). Mais on retrouve plus facilement du SREC sur des vélos électriques avec moteur à entraînement direct. Plus rarement, les véhicules à moteur pédalier peuvent aussi permettre un freinage régénératif. À vrai dire, le SREC peut marcher sur tous les vélos électriques. Son usage est simplement plus approprié dans les milieux à fortes pentes ou lors des exercices intenses, où l’effort de pédalage fournit suffisamment d’énergie. Le freinage régénératif est donc plus adapté sur les VTT et VTC. Toujours est-il que le régénérateur reste rare dans le marché encore assez réduit des VAE.

Freinage régénératif sur vélo électrique : efficacité

Il faut rappeler donc que l’efficacité d’un système de récupération d’énergie au freinage est grandement fonction de l’état de la route. Mais aussi de la façon du cycliste de gérer ses ralentissements et son rythme, bref, l’usage de ses freins. Il faut savoir que la récupération ne marche pas à l’arrêt du véhicule. Ensuite, s’il découle de l’expérience des utilisateurs de VAE avec freinage régénératif que ce procédé fait gagner en moyenne 10 % d’autonomie. Les riders assidus peuvent gagner plus (15 à 20% selon certaines études). D’autres tests ont cependant révélé que l’implémentation de ce système pouvait réduire sensiblement l’efficacité du VAE, en créant un surplus de résistance au niveau du moteur, ce, même si le frein n’est pas actionné. Mais cet effet est si minime que le cycliste ne le ressentira pas. On peut néanmoins toujours s’interroger sur les conséquences sur les éléments pivots du VAE.

Les effets du freinage régénératif sur la batterie

Quand bien même 5 à 10% de gain électrique (au maximum) peut être insignifiant pour une bonne partie des cyclistes de ville. Utiliser le freinage régénératif est une mesure importante. Pour les adeptes de cross country comme pour ceux de randonnées en montagne à vélo. Quant à d’éventuels risques pour l’intégrité de la batterie, les avancées actuelles en matière d’accumulateurs a permis de passer outre certains dangers de surcharge. En particulier, les batteries Li-Ion modernes intègrent des systèmes de régulation électronique, mais aussi des protections contre leur réchauffement. Dans tous les cas, le procédé de régénération électrique par freinage est assez maîtrisé par leurs fabricants. Néanmoins, le choix du mode de recharge par régénération devra aussi prendre en compte certains éléments. Système stabilisateur pour un chargement régulier, contrôleur programmable… Cela est d’autant plus important quand on décide de monter soi-même son dispositif de récupération d’énergie.

Les effets du freinage régénératif sur les freins

En dépit de tous les débats autour de l’efficacité du freinage régénératif pour VAE, il est évident que cette technologie est un atout économique indéniable. En premier lieu, son ajout n’est certainement pas plus coûteux que de devoir trimbaler une batterie supplémentaire. Mais si la récupération d’énergie est un point peu crucial pour un bon nombre d’utilisateurs de vélos assistés, une autre facette de ce système est tout aussi intéressante. De fait, ce procédé est une bonne protection contre les frottements mécaniques. Donc l’usure des plaquettes, en particulier lors des descentes où le dispositif de freinage se chauffe considérablement.

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8 réflexions sur “Le point sur la récupération d’énergie au freinage sur les vélos électriques”

  1. Bonjour,
    Je vais environ 6000km/an en vélo électrique sur différent profils de route. Le freinage régénératif est un atout indéniable dont le plus important est le freinage électromagnétique qui évite l’usure des plaquettes de frein 90% du temps. Il m’arrive souvent de descendre d’un col (800m de dénivelé) juste avec le freinage régénératif. Le deuxième point est le récupération d’énergie qui augmente sensiblement l’autonomie de la batterie. Sur un parcours montagneux la récupération d’énergie peut monter a 20%. Avec ce système aucun risque de bloquer la roue au freinage.
    Précaution a prendre néanmoins; ne pas activer ce système si la batterie est déjà pleine.

    Lorenzo85

  2. Bonjour,
    une petite info concernant la durée de vie des batterie VAE.
    Nous mettons ne place actuellement une Roue à Assistance Mécanique. L’énergie des freinage est stockée dans un ressort en fibre de carbone. Elle est restituée ensuite, sous la forme d’une poussée commandée depuis le guidon.
    L’étape de démarrage ou de relance sur les VAE ne sera plus responsable de 80% de l’utilisation de la batterie. Du coup, nettement moins de recharges hebdomadaires, plus d’autonomie et durée de vie de la batterie jusqu’à 5 fois plus longtemps. La startup française s’appelle GO Wheel, le proto N°4 devrait arriver sous peu, une campagne de crowdfunding (en mode pré ventes) sera lancée en septembre. 🙂

  3. Je m’appel aussi PASTY et je m’interresse aussi à la recharge de la batterie dans les les descente.
    J’habite Montmorency avec des des montée et comme si et montée il faut le redescendre.
    D’où ma question, comment recharger ma batterie dans les descentes.
    A savoire que je peut passer 15 à 20 minute en descente.
    Cordialement .
    0647796040
    pasty.philippe@gmail.com

  4. Mystère! D’un côté on dit qu’il faut avoir à freiner suffisamment souvent pour récupérer de l’énergie au freinage, d’un autre on dit que le freinage sera moins sollicité avec la récupération d’énergie…
    Qui dit vrai? Et surtout, c’est quoi la vérité?

  5. Bonjour,
    Nous sommes une start-up rochelaise et nous développons actuellement un moteur à très haut rendement à destination des fabricants de VAE . L’une des particularités du MHR-1 est de faire de la récupération efficace d’énergie au freinage. Je vous invite à venir l’essayer au salon Autonomy à Paris du 18 au 20 octobre prochain ou encore à nous contacter si vous êtes intéressés.

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