Guide complet des batteries pour vélos électriques - Explications

e bike battery

Le composant le plus coûteux et le plus risqué d'un véhicule électrique est sa batterie. Dans le cas des vélos électriques et autres véhicules électriques légers, le coût de la batterie peut représenter jusqu'à la moitié du prix total.

Si la batterie n'est pas assez puissante, le vélo électrique ne pourra pas aller très loin avant de devoir être rechargé.

Parce que la batterie joue un rôle si important dans la détermination du prix et des performances d'une Vélo électriqueNous avons rédigé cet article pour permettre aux consommateurs et aux distributeurs de mieux comprendre les batteries de vélos électriques, afin qu'ils puissent augmenter la durée de vie des batteries ou le volume des ventes grâce aux informations fournies.

Avant d'entamer cette discussion, examinons les mots et les mesures utilisés par l'industrie pour définir les batteries.

Terminologie des piles

Tension

Le potentiel électrique différentiel entre deux sites est ce que l'on entend par tension. Chaque électron possède un niveau d'énergie unique lorsqu'il quitte la boîte.

Pour décrire la vitesse de déplacement des électrons, la tension est utilisée comme mesure de la vitesse.

La tension d'une batterie de vélo électrique est généralement comprise entre 36 et 48 volts.

Capacité

Le terme "capacité de la batterie" fait référence à la quantité de charge que peut contenir la batterie. Il s'agit de la plus grande quantité d'énergie qui peut être récupérée d'une batterie dans des circonstances particulières, soit en wattheures (Wh), soit en kilowattheures ou ampères-heures (Ah) (Ahr), une mesure plus complexe.

La quantité totale d'électrons que nous pouvons obtenir d'une batterie est la véritable mesure de sa capacité. Lorsqu'il s'agit de l'autonomie et du couple de votre vélo électrique, la valeur Ah de votre batterie est importante.

La capacité standard d'une batterie de vélo électrique est comprise entre 8 et 15 Ah.

L'énergie

Les wattheures (Wh) sont les unités de mesure de la quantité totale d'énergie de la batterie.

Contrairement à la tension, qui décrit la quantité d'énergie produite par chaque électron, les wattheures décrivent la quantité totale d'énergie que nous tirons de tous les électrons. Les batteries sont mesurées en wattheures, une quantité qui représente la quantité totale d'énergie utilisable qui peut être extraite de la batterie dans son ensemble.

En multipliant simplement la tension [V] de la batterie par sa capacité [Ah], on obtient le nombre de wattheures d'énergie de la batterie.

Au total, 360 wattheures d'énergie peuvent être obtenus à partir d'une batterie de 36 volts et de 10 ampères-heure. Pour doubler l'énergie de cette batterie (720 Wh), vous pouvez doubler sa capacité (36V 20Ah) ou sa tension (72V 10Ah), ou encore choisir une solution intermédiaire entre les deux.

Il est temps de conclure sur les batteries des vélos électriques. Lorsque les données sont exprimées en kiloWattheures [kWh], ce qui correspond simplement à la puissance standard en Wh divisée par 1 000 (720 Wh = 0,72 kWh), elles sont souvent écrites sous la forme d'un nombre décimal.

Certaines personnes appellent "capacité" le nombre de wattheures d'une batterie. Ce n'est pas exact au sens strict du terme... Un meilleur terme serait "capacité de stockage d'énergie". Les ampères-heures, comme expliqué ci-dessus, sont souvent appelés "capacité".

Cellule de batterie

battery cell
cellule de batterie

Les batteries sont composées de cellules, qui sont les plus petites unités et sont constituées de quatre éléments principaux : la cathode, l'anode, l'électrolyte et le séparateur. Les performances des voitures électriques dépendent fortement des propriétés de la cellule de la batterie.

Packs de batteries

ebike battery pack
Batterie pour vélos électriques

Afin de fournir l'énergie nécessaire à votre système eBike, un pack de batteries est constitué de plusieurs batteries plus petites qui ont été soigneusement emballées.

Comme pour les piles AA et AAA, il existe deux types de piles : cylindriques (comme les piles AA et AAA) et prismatiques (comme celles de votre téléphone). Parmi les packs de batteries pour vélos électriques, le type de cellule le plus populaire est le 18650.

BMS - Système de surveillance de la batterie

Les batteries au lithium sont légères et durables, mais vous devez les utiliser dans leurs limites. Si vous voulez que votre batterie dure longtemps, vous avez besoin d'un système de surveillance de la batterie (BMS). Il agit comme un tampon entre la batterie et les lignes électriques, en surveillant la tension de toutes les cellules et, dans la plupart des cas, le courant qui les traverse. Le système de surveillance de la batterie doit agir en cas de dépassement des limites en coupant l'alimentation en toute sécurité. Idéalement, le BMS ne fera rien d'autre que de vous arrêter si vous roulez jusqu'à ce que vous utilisiez toute l'énergie de la batterie et que vous évitiez d'endommager les cellules.

Guide d'achat des batteries pour vélos électriques : Quels sont les critères à prendre en compte ?

Prix

En ce qui concerne les piles, nous avons constaté que le coût et la qualité vont de pair. En fin de compte, vous devrez dépenser plus d'argent si vous faites des compromis sur la qualité.

Détails du produit Du fabricant

Payer un supplément pour les cellules de haute qualité de Panasonic, LG et Samsung est un investissement rentable sur le marché des batteries. Par sécurité, n'achetez pas un vélo électrique à un vendeur qui n'a pas ou ne propose pas d'informations sur le fabricant de cellules.

Chimie cellulaire

Les meilleures batteries pour les vélos électriques sont les batteries lithium-ion (Li-ion). Toutefois, les batteries au plomb, qui sont trois fois plus lourdes que leurs homologues Li-ion, sont nettement moins chères.

Le Li-ion offre une grande variété de chimies de cellules. Pour les motos électriques, les trois batteries les plus courantes sont NMC, LCO et LI-FePO4 (Lithium Iron Phosphate) (LFP).

Taille, poids et forme

Lorsque vous choisissez un sac, tenez compte de ces trois facteurs. S'il n'est pas adapté et s'il est trop lourd, vous ne pourrez pas l'utiliser sur votre vélo. Si vous cherchez un sac qui contient tout ce dont vous avez besoin, vous serez probablement déçu.

Pour éviter d'avoir à transporter ou à placer leur batterie sur un porte-vélos ou sur une marche, de nombreux cyclistes en ligne commettent l'erreur de vouloir une grosse batterie. C'est une bonne chose jusqu'à ce que vous deviez l'attacher à votre vélo.

Comme nous l'avons découvert, trouver la batterie la plus petite et la plus légère qui fasse l'affaire est la clé d'une configuration parfaite. Avoir un pack avec deux fois plus d'énergie que ce dont vous avez besoin peut sembler une idée intelligente, mais cela peut s'avérer préjudiciable, même pour les voyages les plus longs.

Position de la batterie

L'installation de la batterie d'un vélo électrique peut s'avérer difficile. En raison des nombreuses options, certains packs ont été placés entre les roues, ce qui assure la meilleure répartition possible du poids et du confort du cycliste, tandis que d'autres ont été placés sur un porte-bagages arrière ou des sacoches, ce qui est pratique mais peut avoir un impact négatif sur la maniabilité. La forme et le poids sont des facteurs clés !

Selon nous, les meilleures batteries pour vélos électriques seront produites à partir de cellules Panasonic, LG ou Samsung utilisant la chimie LFP ou NMC.

Types de batteries pour vélos électriques

Voici quelques options à envisager :

BATTERIES AU PLOMB (GEL)

Il faut environ huit à dix heures pour qu'une batterie déchargée se recharge complètement. Cette durée a diminué avec le temps, car les gens sont devenus plus conscients des dangers des batteries au plomb.

En outre, les batteries au plomb ont une capacité et des coûts de fabrication plus faibles en raison de la qualité des composés utilisés.

BATTERIE LITHIUM-ION (LI-ION)

Les batteries lithium-ion, qui sont aujourd'hui les plus répandues sur le marché, équipent les motos électriques les plus récentes.

Les batteries lithium-ion sont donc les plus légères et les plus denses en énergie du marché, ce qui leur confère la plus grande autonomie et la plus grande durée de vie possibles.

LIFEPO4

Il est possible d'utiliser le phosphate de fer lithié (LiFePO4) dans une grande variété d'applications et dans n'importe quel climat grâce à sa large plage de température de fonctionnement. L'utilisation de ce type de batterie présente plusieurs avantages : durée de vie prolongée, efficacité de la charge, absence d'entretien et charge rapide.

Bien qu'ils soient relativement nouveaux sur le marché, ils constituent d'excellents investissements à long terme en raison de leur longue durée de vie.

Gamme de batteries pour vélos électriques

L'autonomie d'une batterie est déterminée par la quantité d'énergie qu'elle contient et est exprimée en wattheures (Wh).

La capacité de la batterie en Ampères-heures est multipliée par la tension de la batterie en Volts pour obtenir les Watts-heures.

Disons qu'il faut en moyenne 30 Wh d'énergie pour parcourir un kilomètre.

12 miles par charge, c'est ce que l'on peut attendre d'une batterie de 10Ah, 36V.

Par exemple, 10Ah x 36V = 360Wh, ce qui équivaut à 12 miles de conduite.

Pour avoir une idée plus précise, soustrayez 15% de l'autonomie recommandée par le fabricant et utilisez cette valeur gonflée comme autonomie réelle.

La durée de vie d'une batterie de vélo électrique

La plupart des batteries de vélos électriques durent entre trois et cinq ans avant de devoir être remplacées. Les batteries, quant à elles, se dégradent avec le temps puisqu'elles sont constamment chargées. Si vous utilisez votre vélo électrique plus fréquemment, sa batterie devra être rechargée plus souvent. Ce processus est connu sous le nom de cycle de charge.

En outre, un certain nombre de facteurs peuvent influer sur la durée de vie d'une batterie, comme la fréquence des recharges :

  • Conditions de fonctionnement : températures de charge et de décharge
  • Taux de charge de la batterie : taux de charge de la batterie
  • Tension pendant la charge : la tension de la batterie pendant qu'elle est en charge.
  • Profondeur de décharge (DoD) : Il s'agit de la tension à laquelle la batterie a été déchargée.

Les fabricants ont également tendance à surestimer leurs batteries, en promettant par exemple que certaines d'entre elles peuvent être rechargées au moins 1 000 fois. Cependant, peu d'entre eux affichent les données de test réelles.

Voici comment prolonger la durée de vie de la batterie de votre vélo électrique

Le moyen le plus rapide de détruire votre batterie est de la laisser dans une voiture chaude pendant qu'elle est chargée. Si la température extérieure atteint 80 degrés, il est préférable de placer votre vélo électrique à l'intérieur, dans un environnement plus frais, et de vider la batterie aussi rapidement que possible. Pour éviter une explosion, ne laissez jamais vos batteries à proximité d'un appareil de chauffage, comme un radiateur ou une chaudière.

Dans la mesure du possible, rechargez votre batterie à température ambiante.

Plus le taux de charge est lent, mieux c'est lorsqu'on cherche un chargeur de batterie pour vélos électriques. Charger votre batterie à 14 Ah/2 ampères = 7 heures signifie que vous avez un chargeur de 2 ampères et une batterie de 14 Ah. Vous pouvez vous attendre à ce que votre batterie dure plus longtemps avec cette charge douce et modérée. Évitez de charger plus rapidement que deux heures pour une charge complète.

Lorsqu'il s'agit de choisir la batterie idéale pour votre vélo électrique, il y a beaucoup de choses à prendre en compte et il n'y a pas de réponse unique. Néanmoins, si j'étais à la recherche d'une batterie pour vélo électrique en ce moment, voici ce que je rechercherais : Si vous n'avez pas l'intention d'utiliser la batterie pendant une période prolongée, il est préférable de la maintenir à environ un tiers de sa pleine charge, qu'il s'agisse d'une NMC ou d'une LFP.

L'eau et l'électricité ne font pas bon ménage. En d'autres termes, si vous voulez nettoyer votre vélo, retirez d'abord la batterie. Assurez-vous que le chiffon de vidange est correctement déroulé pour nettoyer la batterie, puis séchez-la rapidement avec une nouvelle serviette si elle se salit pendant votre voyage. La batterie ne doit jamais, au grand jamais, être immergée dans un liquide.

Combien de temps dure la batterie d'un vélo électrique lorsqu'elle est complètement chargée ?

La durée de la charge complète d'une batterie de vélo électrique dépend du type de batterie dont vous disposez. La puissance de votre vélo joue également un rôle dans la détermination de la distance que vous pouvez parcourir.

Un certain nombre d'éléments peuvent influer sur la durée de la charge d'une batterie de vélo électrique. La durée de charge de votre vélo électrique dépend d'un certain nombre de facteurs, dont les suivants :

  • Taille de la batterie
  • Âge de la batterie
  • Réglages de l'accélérateur et de l'assistance au pédalage
  • Sélection de l'engrenage

Comment choisir entre une batterie fixe et une batterie amovible pour vélos électriques ?

Les avantages de l'utilisation d'une batterie fixe

fixed ebike battery
batterie ebike fixe

Ce type de batterie est idéal pour ceux qui préfèrent un vélo à l'allure plus élégante.

Ces batteries rendent les vélos plus légers, ce qui est toujours un avantage.

De plus, si vous gardez votre vélo dans une pièce ou un garage chaud (mais pas brûlant) et suffisamment proche d'un chargeur, c'est un bon choix.

Les inconvénients de l'utilisation d'une batterie fixe

Le vélo doit vous accompagner chaque fois que vous avez l'intention de le recharger.

Avantages d'une batterie amovible

removable ebike battery
batterie amovible pour vélos électriques

La batterie peut être remplacée en quelques secondes, sans avoir à attendre que le vélo se recharge.

Ils sont plus compacts, plus rapides à remplacer et moins chers.

Toughts finaux

Comme moteur et contrôleurLa batterie est l'un des trois éléments clés d'un vélo électrique qui déterminent la durée d'autonomie de votre vélo sur une seule charge. Il y a toujours eu un compromis entre l'autonomie et la puissance. Plus votre vélo électrique est puissant, moins il a d'autonomie.

Demandez-vous quand et où vous allez utiliser le vélo électrique avant de prendre une décision d'achat, ce qui vous sera utile et vous aidera à économiser beaucoup d'argent en choisissant une batterie relativement plus petite avec une autonomie de 15 à 20 miles par rapport à 30 à 50 miles que vous n'atteindrez probablement jamais dans vos trajets quotidiens.

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