Des vélos électriques légers, mais efficaces: moins de poids, plus de plaisir!

Beaucoup d’agilité sur les pistes les plus techniques? Pouvoir porter un vélo électrique dans les escaliers? Prendre d’assaut la montagne? Ou ranger le vélo dans un coffre de voiture? Des disciplines dans lesquelles les vélos électriques conventionnels ne brillent pas. En effet, le moteur et la batterie ont vite fait de faire grimper le poids d’un vélo électrique à 20 ou 30 kilos. Mais aujourd’hui, les choses bougent – littéralement – dans le domaine, comme le prouve maxon BIKEDRIVE AIR.

Un des systèmes d'entraînement les plus légers pour les e-Bikes légers

«Les moteurs électriques petits, légers et fiables sont l’ADN de notre entreprise», explique Thomas Steger. Issu à l’origine du secteur du cyclisme, responsable produit E-Bike de maxon a identifié il y a quelques années le potentiel commercial des moteurs légers pour vélos électriques. Ainsi, les spécialistes suisses des entraînements, rompus à la conception d’entraînements pour les robots martiens, industriels ou chirurgicaux, ont développé le maxon BIKEDRIVE AIR, l’un des systèmes d’entraînement les plus efficaces dont le poids de système de 3,5 kilos en fait un système d’entraînement ultra-léger pour les vélos électriques.

«Chez maxon, l’efficacité du système d’entraînement correspond au rapport entre la puissance moteur délivrée au niveau du plateau et la puissance obtenue à partir de la batterie», comme explique Thomas Steger. «Nous constatons lors des tests que l’efficacité du maxon BIKEDRIVE AIR est très élevée – à puissance délivrée égale, il puise nettement moins d’énergie dans la batterie. Cela permet d’atteindre une autonomie nettement supérieure à celle des concurrents».

Rendement: L’autonomie n’est pas seulement une question de capacité de la batterie

La question centrale est de savoir comment l’entraînement peut atteindre un rendement aussi élevé que possible. Des pertes se produisent forcément sur le cheminement de la batterie à la sortie de la boîte de vitesses, en passant par l’électronique et le moteur. Autrement dit: la puissance mécanique de sortie d’un vélo électrique est inférieure à la puissance électrique absorbée de la batterie.

La perte de puissance qui en résulte est principalement convertie en chaleur. Cela peut amener un moteur à réduire son couple de sortie en cas de forte charge, réduisant ainsi l’assistance fournie au conducteur. «L’entraînement maxon BIKEDRIVE AIR a été conçu à l’aide des méthodes de simulation les plus modernes afin de réduire au maximum les pertes physiques. Nous obtenons ainsi la combinaison optimale de couple et d’autonomie pour une énergie employée minime», explique Steger.

Testés en laboratoire: Les moteurs d’e-Bike Light à la loupe

Dans le laboratoire de R&D et de tests en Suisse, l’équipe de développement de maxon soumet régulièrement les moteurs de différents modèles de vélos électriques à des tests d’efficacité. «Pour mesurer le rendement de l’entraînement, nous divisons la puissance mécanique de sortie par la puissance électrique d’entrée, et ce à tous les niveaux de fonctionnement possibles», explique le chef d’équipe René Waldvogel. «Ce dernier point est important, car le rendement n’est pas une grandeur constante».

Ainsi, les tests effectués avec des produits concurrents montrent des différences significatives en matière de consommation électrique. Pour obtenir par exemple une puissance de sortie attendue de 250 watts sur le plateau à 70 tours par minute, l’entraînement de maxon BIKEDRIVE AIR absorbe environ 321 watts. Le produit concurrent doit dépenser environ 100 watts de plus pour obtenir le même résultat. C’est de la puissance perdue, qui se traduit ensuite par un déficit d’autonomie pour le cycliste.

Le graphique montre la consommation électrique d’un entraînement maxon BIKEDRIVE AIR (rouge) et d’un produit concurrent (verta) pour une puissance de sortie mécanique donnée (jaune): sur l’axe x, nombre de tours par minute, sur l’axe y, puissance en watts.

Pour représenter l’efficacité technique, les développeurs établissent des «cartes d’efficacité». «Ce faisant, nous faisons fluctuer deux grandeurs d’influence à la fois et maintenons les autres aussi constantes que possible», explique René Waldvogel. Le graphique ci-dessous montre un exemple d’une carte d’efficacité de ce type. Il s’agit en l’occurrence d’un entraînement à température ambiante et à tension d’entrée constante, dont on a fait varier le couple et la vitesse.

La graphique montre une carte de rendement d’un entraînement maxon BIKEDRIVE AIR à température ambiante constante et tension maximale de la batterie: sur l’axe x, la cadence, sur l’axe y, le couple. L’échelle de couleurs représente le rendement en pourcentage.

L’efficacité vue par l’utilisateur: Poids mini, puissance maxi pour une sensation de conduite unique

Les entraînements électriques de maxon se sont révélés être les plus efficaces lors de ces tests – ils permettent donc d’obtenir la plus grande autonomie avec la capacité de la batterie disponible. Outre cette approche technique, maxon considère également l’efficacité d’un vélo électrique du point de vue du cycliste. «L’efficacité, c’est aussi une sensation de conduite optimale, explique Thomas Steger, responsable produit, avant de préciser: Pour y parvenir, nous avons trouvé l’équilibre parfait entre performance, poids et fonctionnalité.Avec le maxon BIKEDRIVE AIR, il est à nouveau possible de construire des cadres avec une géométrie classique et courante. Pour les concepteurs de cadres et les fabricants de vélos, il n’y a donc pratiquement pas de limites ni de restrictions».

La possibilité d’utilisations variées est importante: «Un vélo électrique léger, justement, intéressera aussi les cyclistes sportifs qui ne souhaitent rouler qu’une partie du trajet avec l’assistance électrique, le reste se faisant à la force musculaire, batterie éteinte». Et ceux-ci sont reconnaissants pour chaque kilo épargné, notamment sur les parcours exigeants. Avec le maxon BIKEDRIVE AIR, vous tirez le maximum de puissance de votre moteur de vélo électrique pour un poids minimum et utilisez ainsi l'énergie de manière optimale - la vôtre et celle de votre batterie.