L’université d’Ulm et l’institut des concepts de véhicules qui dépend du centre aérospatial allemand viennent de présenter un étonnant vélo cargo électrique imaginé pour faciliter la vie des professionnels dans les villes encombrées. En plus de la motricité intégrale, il est doté de la régénération au freinage, de systèmes d’aides au pilotage, du dispositif V2L et de la recharge rapide en courant alternatif.
En quelques chiffres
Trois mètres : c’est la longueur de ce vélo cargo électrique de 170 kg conçu par l’université d’Ulm et le centre aérospatial allemand pour transporter en particulier 8 bacs euro de 60 x 40 cm. Empilables, à raison de 3 par étage (l’un d’eux est remplacé au premier niveau par le système de refroidissement), ils pourraient accueillir une charge totale utile de 100 kg.
D’autres engins de cette catégorie sont plus courts ou plus longs. L’originalité du présent deux-roues est ailleurs. Les partenaires assurent que c’est le premier modèle doté de la régénération au freinage et de la recharge rapide 2C. Il serait possible de retrouver 80 % d’énergie en 30 minutes en branchant ce vélo sur une des nombreuses bornes de recharge 22 kW AC installées dans l’espace public pour les voitures électriques.
Ce qui est facilité par un système de gestion de la température dans le pack 60 V (tension maximale limitée à 56 V par la ventilation). Il s’agit d’un circuit frigorifique avec fonction pompe à chaleur capable de réchauffer les cellules avant recharge afin de bénéficier rapidement d’une puissance importante, et de les refroidir au besoin pendant l’opération. Dans cette deuxième phase, il élimine aussi les calories inutiles au niveau du chargeur.
Différentes simulations et comparaisons, avec les véhicules qu’il pourrait avantageusement remplacer, ont été réalisées. Elles ont par exemple permis d’estimer l’autonomie à 80 km avec une batterie d’une capacité énergétique utile de 2,86 kWh (3,2 kWh de capacité brute), si le vélo cargo, le cycliste et la charge affichent sur la balance un total de 300 kg. Soit une consommation de 3,575 kWh/100 km.
Via une prise Type 2, la recharge peut être effectuée sur 2 ou 3 phases de chacune 2 kW sur le pack développé avec Varta Microbattery. Celui-ci est composé de 14 modules reliés en série et formés individuellement de 14 cellules (64 Ah). Le câble est alors verrouillé pour empêcher le vol ou une déconnexion intempestive.
Vélo cargo électrique du projet ZEC-Bike
ZEC-Bike
Ce vélo cargo électrique est le fruit d’un travail conjoint mené sur 4 ans dans le cadre du projet ZEC-Bike (Zero-Emission Cargo Bike for Smart Cities = vélo cargo à zéro émission pour les villes intelligentes).
Ingénieur, chef de groupe de recherche à l’université d’Ulm, et coordinateur du programme, Michael Buchholz a avancé 3 exemples très différents et ouverts d’utilisation possible : « coursiers dans les rues étroites d’une vieille ville, élimination écologique des déchets verts des parcs municipaux, commerce de produits alimentaires réfrigérés sur les marchés ».
Grâce à une fonctionnalité V2L (Vehicle-to-load = du véhicule à des appareils à alimenter), ce cyclomoteur électrique est parfaitement adapté aux artisans qui pourront brancher au besoin sur sa prise antichoc des outils électroportatifs. Le service est même exploitable en roulant. Ce qui permet par exemple de recharger pendant le trajet la batterie d’une perceuse électrique ou d’alimenter un petit réfrigérateur.
Une des priorités accordées au concept était la stabilité au service de la sécurité d’utilisation, à petites comme à grandes vitesses. Elle a été obtenue en choisissant une plateforme d’embarquement très basse, coincée entre le pilote et la roue arrière. Mais aussi en répartissant le couple et la puissance de freinage sur les 2 roues. Et ce, en fonction de la situation sur le terrain.
En outre, différents capteurs renseignent le système de contrôle sur l’angle et le couple de braquage, les forces qui agissent sur le vélo cargo en fonction de la répartition de la charge (pilote et objets transportés), le roulis, et le moment d’inertie. En cas de situation critique, par exemple un risque de bascule de l’engin, des messages d’alerte sont transmis au cycliste par le guidon (retour haptique), via un petit moteur.
Pour rectifier l’angle de braquage, ce dernier peut durcir la direction où le couple maximale passe de 0,5 à 4,8 Nm. Cette valeur a été étudiée afin que le pilote puisse toutefois conserver le contrôle sur la machine.
Vers la commercialisation
Deux versions de ce vélo cargo électrique ont été dévoilées ce jeudi 21 juillet 2022 au ministère de l’Economie, du Travail et du Tourisme du Land de Bade-Wurtemberg qui a financé la recherche à hauteur d’un million d’euros.
Avec ces 2 démonstrateurs fonctionnels, le projet ZEC-Bike entre dans une nouvelle phase : celle des tests et des essais en situations réelles.
Des utilisateurs cibles ont été identifiés, pour lesquels des solutions de financement ont déjà été imaginées. Ce qui montre que le concept sera prochainement amené à l’étape de développement puis de commercialisation.
