Sollicitations typiques

La figure 4.3offre un aperçu de l’allure du courant batterie sur ce véhicule. On y retrouve la li-mitation du courant imposée par le variateur électronique. La distribution des consommations

ki-0 100 200 300 400 500 600 700 800 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Capacité (mAh) Courant (A) Impulsions de décharge Classe #1 Classe #2 Classe #3 Classe #4 Classe #5 Classe #6

(a) Décharge capacité

43% 25% 14% 14% 3% 1%

Capacité en décharge (Ah)

(b) Décharge poids FIGURE4.5 – Impulsions typiques globales à l’issue de la classification

lomètriques relevées lors des roulages est donnnée par la figure 4.4. La valeur médiane s’établit à 7.13Wh/km ce qui se traduit par une autonomie nominale voisine de 35km. Selon le style de conduite, la consommation varie du simple au double entre 4.5 et 9Wh/km pour les extrêmes. Sur la base des mesures effectuées, on peut noter que l’assistance offre jusqu’à 400W (28V-15A) de puis-sance électrique sur des périodes prolongées. La répartition entre phases de traction et phases de repos (ce qui ne veut pas dire que le vélo et à l’arrêt) est de 58% contre 42%.

Le résultat de la classification des impulsions de courant mesurées sur ce véhicule est présenté en figure 4.5et sur le tableau4.3. L’échantillon de départ comportait 10831 impulsions et un parti-tonnement en 6 classes a été retenu. A l’aide de la figure4.5b, on observe que les impulsions les plus courtes et les moins énergétiques représentent 43% de la capacité déchargée. Les impulsions typiques issues des classes 1, 3 et 4 présentent des valeurs de courant efficace inférieures à celles des classes 2, 5 et 6. Cette classe n˚2 représente un quart de la charge consommée par le véhicule, sous un courant efficace important. Les classes 5 et 6 regroupent les impulsions les plus énergétiques et à fort cou-rant efficace mais sont relativement rares. Ces deux classes représentent 4% de la charge consommée environ. Toutefois, une impulsion de la classe n˚6 dure environ 3 minutes sous le courant maximum du système, ce qui est susceptible de provoquer un auto-échauffement sensible de la batterie. Il est donc important de les considérer. Elles traduisent certainement le passage d’une longue montée sous assistance maximale.

Compte-tenu des niveaux de courant observés pour chaque classe, il est raisonnable de penser que la classe n˚3 est abondée par un fonctionnement au niveau 3/5 d’assistance, la classe n˚4 par un niveau 4/5 et les classes 2, 5 et 6 par un fonctionnement au niveau maximum (5/5).

Le cas des trajets vallonnés a été étudié plus en détails. En effet, une partie de la clientèle des VAE s’intéresse à ce type de véhicule en raison d’un parcours fortement vallonné qui dissuade de l’emploi d’un vélo classique. 357km d’enregistrement ont été labelisés comme comportant des trajets avec une ou plusieurs montée(s) significative(s) (sur la base du repérage du trajet de l’utilisateur sur carte topographique). J’ai donc procédé à l’analyse de ces données plus spécifiquement. La première observation relève de la répartition entre les phases actives et inactives de l’assistance où le ratio passe à 62/38 contre 58/42 globalement. Logiquement, la consommation moyenne augmente sensiblement (+5%) pour s’établir à 6.88Wh/km contre 6.58Wh/km pour l’échantillon global (cf. tableaux 4.3 et 4.4). Les classes 4 et 6 de cet échantillon sont identiques aux classes 5 et 6 de l’échantillon globale mais leur contribution à la consommation énergétique a plus que doublé (cf. figures4.5et4.6). Les autres

0 100 200 300 400 500 600 700 800 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Capacité (mAh) Courant (A) Impulsions de décharge Classe #1 Classe #2 Classe #3 Classe #4 Classe #5 Classe #6

(a) Décharge capacité

56% 27% 5% 5% 2% 4% Capacité en décharge (Ah)

(b) Décharge poids FIGURE4.6 – Impulsions typiques sur parcours vallonnés

Impulsions de la Classe n˚ 1 2 3 4 5 6 Total

Occurences par 100km 568 59 6.2 4.2 1.1 1.4 640 Consommation par 100km (Wh) 385 183 35.3 37.6 16.8 30.3 688

TABLE4.4 – Données kilométriques sur parcours vallonnés

0 100 200 300 400 500 600 700 800 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Capacité (mAh) Courant (A) Impulsions de décharge Classe #1 Classe #2 Classe #3 Classe #4 Classe #5 Classe #6

(a) Décharge capacité

44% 23% 23% 4% 3% 3% Capacité en décharge (Ah)

(b) Décharge poids FIGURE4.7 – Impulsions typiques des cyclistes gros consommateurs

Impulsions de la Classe n˚ 1 2 3 4 5 6 Total

Occurences par 100km 642 93 45 3.6 2.7 1.2 788 Consommation par 100km (Wh) 358 188 183 29 26 25 809 TABLE4.5 – Données kilométriques des cyclistes gros consommateurs

classes présentent des contenus énergétiques par impulsion plus élevés que celles de l’échantillon globale, ce qui traduit un allongement des phases d’assistance. On peut aussi remarquer que les impulsions moyennes (classes 2 et 3) sont moins représentées que dans l’échantillon globale (classes 3 et 4). Tout cela se traduit par un courant efficace en légère hausse de 5% (6.75A contre 6.55A).

Enfin, intéressons-nous au cas des “gros consommateurs”. Certains utilisateurs avaient tendance à fournir peu d’effort musculaire et à faire fonctionner l’assistance à sa puissance maximale. Cette ré-partition inégale des efforts se traduit bien entendu par une forte consommation kilométrique et une autonomie sensiblement inférieure à la moyenne constatée (≈20km contre 35km). Cet échantillon a été constitué à partir de toutes les mesures présentant une consommation globale au-dessus du 3ème quartile (25% des valeurs les plus élevées). Sur cet échantillon de 337km, le courant efficace s’élève à 7.3A. D’après la figure4.7, on retrouve les mêmes classes d’impulsions 4, 5 et 6 que pour l’échantillon sur parcours vallonné. Toutefois, leur contribution relative à l’énergie consommée est en légère baisse (de 11% à 10). Par rapport à l’échantillon global, les classes 2 et 3 présentent des formes similaires aux classes 2 et 4 de l’échantillon global mais avec un contenu énergétique par impulsion en hausse sensible (80mAh et 180mAh contre 50mAh et 160mAh précédemment). La classe n˚1 s’est également épaissie alors que la classe n˚3 de l’échantillon global n’apparait plus. Cette classe présentait le plus faible courant efficace parmi les 6. Au final, l’accroissement de consommation (151Wh/100km soit 23%) entre l’échantillon globale et celui-ci résulte pour un tiers de la contribution des classes 4 à 6 alors que les classes 1 à 3, équivalentes aux classes 1 à 4 de l’échantillon globale, contribuent pour deux tiers (cf. tableau4.5).

On voit donc ici que le niveau de sollicitation des batteries rencontré sur ce véhicule dépend en premier lieu du style de conduite adopté et en second lieu du relief présent sur le parcours. Le fait que le style de conduite impacte autant la consommation est lié au grand degré de liberté offert par ce VAE sur la répartion entre effort musculaire et assistance électrique. La nature des impulsions typiques est peu affectée mais leurs répartitions évoluent nettement d’un contexte à un autre. Dans tous les cas de figures, la distinction entre impulsions longues et courtes est très marquée (cf. classes 1 et 6).