← RETOUR SOMMAIRE

Activité 9 – Moteur BLDC vélo Bosch Performance Line SITUATION PRO

Ch03 – Moteur électrique | Terminale ICCER | ⏱ 30 min

Dernière mise à jour : 2 juin 2026

Ce que tu vas apprendre :

🤔 Avant de commencer

Pourquoi un vélo à assistance électrique (VAE) cesse-t-il d'assister exactement à 25 km/h ?

La directive européenne 2002/24/CE (transposée en France) définit le VAE :

  • Puissance moteur ≤ 250 W nominale.
  • Assistance coupée à 25 km/h.
  • Assistance uniquement quand on pédale (pas d'accélérateur).

Au-delà, le VAE devient un « cyclomoteur électrique » (S-Pedelec / speedbike) : immatriculation, casque moto, assurance, pas de pistes cyclables. Donc tous les VAE du marché coupent à 25 km/h pour rester dans la catégorie vélo.

Situation – Lila, mécanicienne cycles chez Cyclix (Strasbourg)

Lila, mécanicienne cycles chez Cyclix 67 Strasbourg (atelier vélos cargo), doit conseiller un client qui veut un VAE pour faire 12 km de trajet domicile-travail (dénivelé +120 m). Elle compare deux modèles.

Document 1 — Comparatif moteurs Bosch

CaractéristiquePerformance LinePerformance Line CX
TypeBLDC (Brushless DC)BLDC (Brushless DC)
PositionPédalier (mid-drive)Pédalier (mid-drive)
Puissance nom. P_n250 W250 W
Couple max75 N·m85 N·m
Pic puissance ponctuel500 W (5 s)600 W (5 s)
BatteriePowerTube 500 WhPowerTube 750 Wh
Tension36 V DC36 V DC
Prix VAE complet~ 3 000 €~ 4 200 €

📖 Vocabulaire

BLDC (Brushless DC)
Moteur synchrone à aimants permanents alimenté en triphasé pseudo-DC par un onduleur électronique. Pas de balais (brushless), durée de vie 10 000+ h. Cousin du PMSM mais commande plus simple.
Mid-drive (pédalier)
Moteur au niveau du pédalier, qui assiste via la chaîne. Avantage : utilise les vitesses du vélo (économe en côte). Vs moteur dans la roue (« moyeu ») : plus simple, mais inertie roue.
Couple capteur
Capteur de force au pédalier mesure l'effort cycliste. Le moteur ajoute en proportion (modes Eco/Tour/Sport/Turbo).

Q1 APP

Vérifier P_él absorbée par le moteur à pleine charge (250 W utiles) si η = 88 %.

P_él = P_u / η = 250 / 0,88 = 284 W.

Pertes : 34 W dissipés. Soit 14 W bobinage stator + 10 W magnétiques + 10 W mécaniques.

Q2 REA

Courant batterie à 36 V DC, P_él = 284 W (régime continu).

I = P / U = 284 / 36 = 7,9 A en régime continu.

En pic 500 W : I = 500/36 = 14 A (pendant 5 s, dans les côtes). Câblage 4 mm² minimum.

Q3 REA

Autonomie batterie 500 Wh en mode Tour (assistance 100 %, conso moyenne 8 Wh/km en terrain mixte).

Autonomie = 500 / 8 = 62,5 km.

Mode Eco (50 %) : 500/4 = 125 km. Mode Turbo (100%+ pics) : 500/12 = 42 km.

Trajet client : 24 km/jour (aller-retour) = autonomie 2-3 jours en mode Tour. OK pour une semaine de travail.

Q4 ANA

Énergie nécessaire pour monter le dénivelé +120 m avec vélo+cycliste = 100 kg.

E_potentielle = m·g·h = 100 × 9,81 × 120 = 117 720 J ≈ 33 Wh.

Avec rendement vélo (frottements, η ≈ 85 %) : 33 / 0,85 = 39 Wh juste pour monter.

Sur les 500 Wh, 39 Wh pour la côte = 8 % de la batterie / 250 Wh round-trip.

Q5 ANA

Choix du modèle : pour les 120 m de dénivelé, Performance Line (75 N·m) ou CX (85 N·m) ?

+120 m sur 12 km = pente moyenne 1 %. Avec quelques rampes à 6-8 % ponctuelles.

Performance Line 75 N·m : largement suffisant. Pente max praticable confortablement ≈ 12 %.

Performance Line CX 85 N·m : surdimensionné pour ce profil. Utile pour vélo cargo lourd (50 kg + 50 kg de charge) ou montagne (cols).

Conseil Lila : Performance Line (3 000 €). Économie de 1 200 € vs CX, justifiée par profil mixte plat-vallonné.

Q6 ANA

Vitesse maximale moteur. La directive UE coupe à 25 km/h. Au-delà, le cycliste pédale sans assistance. Que pèse cette limite sur le couple ?

À 25 km/h sur pédalier : ω = (25/3,6) / r_pignon × multiplication.

Pour un pédalier 50 dents/cassette 18 dents, ratio 2,8. Roue 70 cm.

Vitesse moteur : ~ 100 tr/min au pédalier, soit ω ≈ 10 rad/s.

Couple : C = P/ω = 250 / 10 = 25 N·m en régime stabilisé. Bien loin des 75 N·m max (réservés au démarrage et montées).

Limite légale : si on roulait à 50 km/h, le moteur tournerait à 200 tr/min mais P serait coupée à 25 km/h. Donc le moteur a une marge énorme en haute vitesse, jamais utilisée.

Q7 VAL

Conformité du modèle au cadre légal français.

VAE conforme au Code de la route (article L321-1) si :

  • ✓ Puissance ≤ 250 W nominale (homologation EN 15194).
  • ✓ Assistance coupée à 25 km/h.
  • ✓ Assistance uniquement quand on pédale (capteur de couple ou rotation pédalier).
  • ✓ Pas d'accélérateur à poignée (sinon = cyclomoteur).

Bosch Performance Line respecte toutes ces règles. Carte grise / immatriculation : non. Casque obligatoire : non (recommandé). Permis : non.

Q8 COM

Recommandation client Lila.

Conseil VAE — Lila (Cyclix 67 Strasbourg)
• Trajet 12 km/sens, dénivelé +120 m : Bosch Performance Line 250 W / 75 N·m suffisant.
• Autonomie 62 km en mode Tour = 2-3 jours de trajet (24 km/jour aller-retour).
• Conforme directive UE VAE (≤ 250 W, coupure 25 km/h).
• Choix Performance Line (3 000 €) plutôt que CX (4 200 €) : économie 1 200 €.

✅ Auto-évaluation

Bonus — Quelle différence technique entre BLDC et PMSM ?

BLDC et PMSM sont deux variantes du même moteur synchrone à aimants permanents. La différence :

  • BLDC : commande par signal carré (trapézoïdal). Plus simple, moins cher (commande à 6 étapes). Léger couple pulsant.
  • PMSM : commande sinusoïdale par modulation MLI. Couple parfaitement constant, plus silencieux, rendement légèrement supérieur.

Sur VAE : BLDC (suffisant et économique). Sur voiture électrique : PMSM (confort acoustique et rendement prioritaires). Tendance : les VAE haut de gamme passent au PMSM.

À retenir

📚 §III + §VI (familles de moteurs) de la leçon Ch03.