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 compétitions nationales et mondiales 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 provenant des panneaux solaires embarqués. Les modems Digi XBee® 900 MHz aident l'équipe à suivre les données critiques pendant les tests 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 interétatiques et internationales où les universités alignent leurs véhicules pour parcourir des centaines de kilomètres et déterminer les gagnants dans une série de catégories et selon divers paramètres. 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 pour une course ou de la terminer.
- Première ou deuxième place dans 19 des 35 épreuves auxquelles il a participé.
- Huit classements parmi les cinq premiers en compétition internationale
- A couru dans cinq pays différents
- Il a occupé sept fois la deuxième place de l'American Solar Challenge.
- A remporté six fois le Grand Prix de Formule Soleil
La dernière itération est FreyaCe véhicule est le plus grand véhicule de l'UMNSVP à ce jour et son premier véhicule à quatre places. Il participe à la classe Cruise dans le cadre des compétitions American Solar Challenge et Bridgestone World Solar Challenge. Selon Jacob Bunzel, étudiant en génie informatique, et Alex Bohm, étudiant en informatique, il s'agit du 14e véhicule de ce type en Europe.th véhicule que les équipes ont produit au cours des 30 dernières années. "Nous fabriquons le nôtre à partir de zéro", a déclaré 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."
Le Freya sur la route
"Naturellement, notre objectif est de créer quelque chose de léger et de façonnable afin que nos ingénieurs le moulent dans une forme optimisée sur le plan aérodynamique", a déclaré Bohm. "Nous avons des sous-équipes distinctes composées d'experts en aérodynamique, en panneaux solaires, en systèmes électriques, en dynamique des véhicules, en opérations et en stratégie. Et 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 réaliser."
Rester connecté - avec Digi XBee
Les membres de l'équipe de l'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 surveiller 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 mise en réseau DigiMesh® ou un simple mode point à multipoint. Avec une antenne intégrée, une portée en visibilité directe RF allant 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. Et le petit facteur de forme de montage en surface Digi XBee permet de gagner un espace précieux sur la carte.
Le bus du véhicule Freya recueille les données des modules et capteurs personnalisés, qui sont envoyées via Digi XBee aux contrôleurs de diagnostic de la voiture de tête/de pointe. Ce serveur analyse les données que l'équipe utilise pour apporter des ajustements en temps réel au 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 notre voiture de tête/de course 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 Bohm. "Il est très fiable, et nous n'avons pas besoin de service cellulaire, ce qui est bien car parfois le véhicule se déplace dans et hors des zones de couverture."
"Nous aimons la possibilité de faire des ajustements en temps réel pendant les voyages - qu'il s'agisse de tests ou de courses", a déclaré Bunzel. "Nous suivons tout depuis le nombre de kilomètres, la charge par kilomètre et les vitesses de déplacement jusqu'au niveau de la batterie. Nous envoyons des centaines de messages par seconde à notre ordinateur de diagnostic qui voyage avec la Freya.
En route vers le cercle des gagnants
Une des nombreuses 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 en une seule charge - a poursuivi la tradition de l'UMNSVP, en accumulant des victoires impressionnantes en 2021. Le véhicule a remporté les honneurs en tant que véhicule multi-occupants n° 1 lors du Grand Prix Formula Sun 2021 (au Heartland Motorsports Park de Topeka, Kansas). Lors de l'American Solar Challenge 2021 (d'Independence, Missouri à Las Vegas et au Nouveau-Mexique), la Freya a pris la deuxième place de sa catégorie et a obtenu le meilleur score de praticité.
"Nous apprenons constamment de nos données et visons à améliorer notre fiabilité avec des modifications supplémentaires", a déclaré Bunzel. "Nous avons 25 personnes aux courses et au moins 50 autres qui travaillent sur le véhicule sur le campus, donc c'est vraiment un travail d'équipe. Nous avons tous à cœur d'apprendre, de collaborer et de faire progresser la technologie. C'est une expérience vraiment cool pour nous tous."