Envisageant un monde de transport post-carburant fossile, le projet de véhicule solaire de l'université du Minnesota, géré par des étudiants, a participé à plus de 30 concours nationaux et internationaux sur trois continents. Leur objectif : affiner la conception des voitures et repenser la manière dont les gens peuvent se déplacer de manière efficace, confortable et pratique en utilisant uniquement l'énergie dérivée de leurs panneaux solaires embarqués. Les modems Digi XBee® 900 MHz aident l'équipe à suivre les données essentielles pendant les essais et les compétitions.
Alimenté par le soleil, alimenté par l'innovation
Le véhicule solaire Freya
Depuis plus de 30 ans, des équipes pluridisciplinaires d'étudiants de l'université du Minnesota poursuivent une vision singulière : appliquer leur ingénierie innovante et aller sans cesse de l'avant pour faire des automobiles à énergie solaire une réalité pragmatique.
Sous les auspices du projet de véhicule solaire de l'université du Minnesota (UMNSVP), les efforts des étudiants sont démontrés chaque année lors de compétitions inter-États et internationales, au cours desquelles les collèges alignent leurs véhicules pour parcourir des centaines de kilomètres et déterminer les vainqueurs dans une série de catégories et sur la base d'une variété de mesures. Au cours de plusieurs décennies, l'équipe de l'UMNSVP s'est forgé un solide palmarès. Dans l'histoire de l'équipe :
- Aucune voiture n'a jamais manqué de se qualifier ou de terminer une course.
- Première ou deuxième place dans 19 des 35 épreuves disputées
- Huit places dans les cinq premiers lors de compétitions internationales
- A participé à des courses dans cinq pays différents
- A obtenu sept fois la deuxième place à l'American Solar Challenge
- A remporté six fois le Grand Prix de Formule Soleil
La dernière itération est FreyaCe véhicule est le plus grand de l'UMNSVP à ce jour et son premier véhicule à quatre places. Ce véhicule participe aux compétitions American Solar Challenge et Bridgestone World Solar Challenge dans la catégorie "Cruise". Selon Jacob Bunzel, étudiant en génie informatique, et Alex Bohm, étudiant en informatique, il s'agit du 14e véhicule solaire de l'UMNSVP.th que les équipes ont produit au cours des 30 dernières années. "Nous fabriquons les nôtres à partir de zéro", a déclaré M. Bunzel. "Nous utilisons une enveloppe en fibre de carbone sur une coque à base de Nomex, et nous utilisons des matériaux similaires pour le châssis.
La Freya sur la route
"Naturellement, notre objectif est de créer un véhicule léger et modulable afin que nos ingénieurs puissent le mouler dans une forme aérodynamique optimisée", a déclaré M. Bohm. "Nous avons des sous-équipes distinctes composées d'experts en aérodynamique, en panneaux solaires, en systèmes électriques, en dynamique du véhicule, en opérations et en stratégie. Nous avons même des élèves conducteurs qui sont sélectionnés sur la base d'essais. Il s'agit donc d'un effort de collaboration très poussé, ce qui en fait un projet très amusant à mettre en œuvre.
Rester connecté - avec Digi XBee
Les membres de l'équipe UMNSVP au travail
L'une des clés du succès du SVP de l'université du Minnesota est la possibilité de rester connecté aux ordinateurs et aux données du véhicule et de contrôler à distance les performances en temps réel. Pour ce faire, l'équipe a intégré le module RF Digi XBee® SX 900 MHz pour la télémétrie embarquée.
Le module Digi XBee SX 900 offre une combinaison de fiabilité et de redondance pour les dispositifs sans fil critiques de faible puissance utilisant le protocole de réseau DigiMesh® ou le mode point à multipoint simple. Avec une antenne intégrée, une portée RF jusqu'à 65 miles et un fort blocage des interférences, le module est idéal pour les applications nécessitant une portée, une redondance des données et une fiabilité des données. De plus, le petit format de montage en surface Digi XBee permet d'économiser de l'espace précieux sur la carte.
Le bus du véhicule Freya recueille des données provenant de modules et de capteurs personnalisés, qui sont envoyées via Digi XBee à des contrôleurs de diagnostic dans la voiture de tête/de tête. Ce serveur analyse les données que l'équipe utilise pour effectuer des ajustements en temps réel sur le véhicule ainsi que pour créer des études longitudinales et des analyses de tendances. "Nous utilisons le module Digi XBee SX pour partager nos données télémétriques avec la voiture de tête qui suit notre véhicule solaire en temps réel", explique M. Bohm. "Nous apprécions la simplicité, la consommation d'énergie et la petite taille du XBee SX", a déclaré M. Bohm. "Il est très fiable et nous n'avons pas besoin de service cellulaire, ce qui est appréciable car le véhicule se déplace parfois à l'intérieur et à l'extérieur des zones de couverture.
"Nous apprécions la possibilité de faire des ajustements en temps réel pendant les trajets, qu'il s'agisse d'essais ou de courses", a déclaré Bunzel. "Nous suivons tout, du nombre de kilomètres au niveau de la batterie, en passant par la charge par kilomètre et la vitesse de déplacement. Nous envoyons des centaines de messages par seconde à notre ordinateur de diagnostic qui voyage avec la Freya.
En route vers le cercle des vainqueurs
Une des équipes de l'UMNSVP, avec le Freya
La Freya - qui peut atteindre une vitesse de plus de 65 mph et parcourir jusqu'à 400 miles avec une seule charge - a poursuivi la tradition de l'UMNSVP en remportant d'impressionnantes victoires en 2021. Le véhicule a remporté les honneurs en tant que premier véhicule multi-occupants lors du Formula Sun Grand Prix 2021 (au Heartland Motorsports Park à Topeka, Kansas). Lors de l'American Solar Challenge 2021 (d'Independence, Missouri à Las Vegas en passant par le Nouveau Mexique), la Freya a remporté la deuxième place dans sa catégorie et a obtenu le meilleur score de praticité.
"Nous tirons constamment des enseignements de nos données et nous nous efforçons d'améliorer notre fiabilité en apportant des modifications supplémentaires", a déclaré M. Bunzel. "Nous avons 25 personnes qui participent aux courses et au moins 50 autres qui travaillent sur le véhicule sur le campus, il s'agit donc d'un véritable travail d'équipe. Nous avons tous à cœur d'apprendre, de collaborer et de faire avancer la technologie. C'est une expérience vraiment géniale pour nous tous".