Phoenix Contact a rendez

- L’application du mois octobre 2007 -
Phoenix Contact a rendez-vous
avec le soleil !
L’UMICORE SOLAR TEAM CHOISIT PHOENIX CONTACT COMME PARTENAIRE TECHNOLOGIQUE POUR SA
VOITURE SOLAIRE
L’énergie solaire est assurément la source d’énergie renouvelable la plus connue et aussi l’une des plus
exploitée. Si vous pensez que conduire une voiture solaire relève encore de la science-fiction, vous avez
tort ! Le Panasonic World Solar Challenge est organisé en Australie depuis vingt ans déjà. Cette année,
une équipe belge appelée Umicore Solar Team (www.solarteam.be) participera pour la deuxième fois à
cette course réservée aux voitures solaires. Le véhicule créé, hautement perfectionné, se veut également
particulièrement efficace. En matière de technologie de câblage, l’équipe a fait appel à la référence du secteur : Phoenix Contact.
Tout le monde ne parle que des sources
d’énergie renouvelables. Les combustibles fossiles tels que le charbon, le pétrole et le gaz naturel ont une influence
néfaste sur l’environnement et sont
menacés d’épuisement dans un proche
avenir. C’est pourquoi l’on se tourne de
plus en plus vers de l’énergie provenant
de sources durables telles que le vent
ou l’hydrogène, vers les biocarburants
et, naturellement, vers l’énergie solaire.
Les applications sont déjà nombreuses à
mettre à profit les rayons du soleil pour
réchauffer de l’eau ou produire de l’électricité. En outre, et peut-être l’ignoriezvous, il existe même des voitures qui
roulent à l’énergie solaire !
Championnat du monde des voitures solaires
Le Panasonic World Solar Challenge est
internationalement connu comme championnat du monde officieux des voitures
solaires. Il s’agit d’une course sans nuisances sonores, sans carburants fossiles et
sans pollution. Plus qu’une simple course,
le World Solar Challenge est aussi le
rêve d’un avenir plus propre.
La course a traditionnellement lieu en
Australie, le pays du soleil par excellence. Les voitures solaires prendront le
départ à Darwin, à l’extrême nord, le 21
octobre 2007. Elles arriveront à
Adelaïde au bout d’une traversée de part en part de 3.010
kilomètres. Quelque 30 voitures
solaires venues des quatre coins
du monde participeront à ce
championnat. L’Umicore Solar
Team, du Groupe T de la Leuven
Engineering School, est la seule
équipe belge en lice.
Des cellules photovoltaïques au
moteur
En collaboration avec une série d’entreprises technologiques novatrices
dans leur secteur, l’Umicore Solar Team
a recherché un concept solide pour sa
voiture solaire. Il y a va de l’honneur de
notre pays ! L’équipe a développé le système électrique de la voiture solaire en
vue d’atteindre un rendement maximal.
En voici les principaux composants :
- Cellules photovoltaïques. Les cellules
photovoltaïques de la voiture sont composées d’une fine couche d’arséniure de
gallium sur un substrat de germanium.
Cette couche permet d’obtenir des
cellules photovoltaïques à rendement
particulièrement élevé, comme celles
utilisées pour les satellites. Les cellules
sont ensuite recouvertes d’un film protecteur. Cette phase, appelée encapsulation, est requise pour diminuer les reflets
autant que possible et pour protéger les
cellules contre les intempéries.
- MPPT. Aux fins d’un rendement optimal, les cellules solaires sont commandées par plusieurs MPPT (Maximum
Power Point Trackers). Ces modules
compacts et légers déterminent le point
de fonctionnement optimal assurant une
puissance maximale aux batteries et une
tension de sortie stable.
- Stockage de l’énergie. Les batteries
stockent temporairement l’énergie
générée par les cellules photovoltaïques
et servent de tampon entre la puissance entrante et sortante. La voiture
solaire belge est équipée d’une série de
batteries au lithium qui ont l’avantage de
présenter une haute densité énergétique pour un poids limité. Revers de la
médaille, il faut surveiller très attentivement leur cycle de chargement et de
déchargement.
- Module de contrôle du moteur. Le
module de contrôle du moteur convertit
la tension DC (courant direct) des batteries en tension AC (courant alternatif)
qui commande le moteur. Des modulateurs d’impulsions en durée (PWM) règlent la tension de sortie. Le régime du
moteur est déterminé par l’ampleur et
la forme des signaux envoyés au moteur
par le module de contrôle.
- Moteur. Le moteur doit être aussi
efficient que possible. Afin d’éviter toute
perte due à la transmission, l’Umicore
Solar Team a choisi un moteur-roue.
L’axe de la roue étant directement
relié au moteur, le système affiche un
rendement de 98 %. En outre, durant
les freinages, l’énergie récupérée est
renvoyée vers les batteries, de sorte
que l’ensemble fonctionne aussi comme
génératrice.
L’équipe belge a mis au point une voiture solaire visant un rendement maximal.
Technologie de connexion de
Phoenix Contact
Entre Phoenix Contact et l’innovation,
c’est une histoire d’amour. Comme pour
l’ensemble des pièces de sa voiture
solaire, l’Umicore Solar Team a cherché
un partenaire expérimenté et fiable en
matière de technologie de connexion.
L’équipe a trouvé tous les connecteurs
électriques de qualité dont elle avait
besoin chez Phoenix Contact. Phoenix
Contact a conseillé l’Umicore Solar Team
dans le choix des blocs de jonction
enfichables et montés sur rail, des connecteurs bus M12 et des différents connecteurs industriels multipolaires. Pour
chaque connexion, Phoenix Contact a
proposé le produit le plus adapté.
- En ce qui concerne les MPPT, Phoenix Contact a conseillé les blocs de
jonction enfichables Miniconnec Power
(photo 1). Ils permettent de changer
rapidement les modules sans détacher
le câblage.
- Le connecteur Heavyconnec métallique résistant aux chocs de Phoenix
Contact (photo 2) est idéal pour relier
les cellules photovoltaïques aux batteries.
Chaque soir après la course, les cellules
photovoltaïques de la voiture sont
tournées vers le soleil afin de recharger
les batteries. Grâce au solide connecteur
Heavyconnec en métal, le risque de
dégât est minime pendant cette manipulation quotidienne.
- Les nombreuses cellules de la batterie
sont reliées aux MPPT par une trentaine
de fils. Puisque chaque
gramme influence la
vitesse de la voiture solaire, qui pèse à
peine 150 kg au total,
Phoenix Contact a
conseillé un connecteur Varioconnec en
plastique multipolaire
avec indice de protection IP67 (photo
3). Ce connecteur est
300 grammes plus
léger que la variante
métallique.
-Le connecteur Heavyconnec en plastique
quadripolaire (photo
4), qui relie le module
de contrôle au moteur-roue, est enfichable. De cette manière,
un changement rapide
est possible en cas de
panne.
-Comme bon nombre de véhicules et
d’autres installations
compactes, la communication interne
passe par un bus CAN.
Les différents modules
CAN sont enfichables
via des connecteurs M12, également
avec indice de protection IP67 (photo 5).
Ces différents composants Phoenix
Contact de qualité supérieure sont montés sur la voiture solaire et sur différents
stands de test.
Le spécialiste par excellence
Le choix de l’Umicore Solar Team ne
montre pas seulement que Phoenix
Contact est le spécialiste par excellence
en matière de technologie de connexion de qualité supérieure. Il prouve
clairement que l’équipe considère Phoenix Contact comme l’un des acteurs les
plus novateurs et les plus soucieux du
client dans son secteur.
Plus d’info ?
Willy Serneels, Product Manager,
Phoenix Contact
[email protected]
Marc Wevers, Marketing Manager,
Phoenix Contact
[email protected]
Le Solar Challenge traverse l’Australie du nord au sud.