Véhicule solaire : Acsystème dans l’aventure EcoSolarBreizh

Interview de Patrice Houizot et Jun Qian

Pourquoi avoir rejoint Eco Solar Breizh ?

D’abord l’envie de contribuer activement à l’un des défis de notre siècle : diminuer l’impact environnemental de la mobilité.

Ensuite, l’originalité du projet : une mosaïque de partenaires, institutionnels et industriels, qui regroupe un important panel de compétences et autant d’approches différentes. Pour Acsystème, cet aspect du projet se traduit par des possibilités de rencontres et d’échanges.

Quelles compétences particulières mettez-vous en œuvre ?

Concernant ce qu’Acsystème apporte dans le panier de la mariée, cela se résume essentiellement, pour l’instant, à :

• des compétences en modélisation des systèmes « en vue de la commande » (il s’agit en l’occurrence de faire des modèles « juste suffisants » pour la mise au point des algorithmes, et d’éviter les gros modèles coûteux et difficiles à valider),
• des compétences en techniques numériques d’optimisation (qui seront utiles pour trouver les configurations optimales et régler les paramètres de la stratégie de course sur des scénarios complexes),
• des outils de conception des algorithmes (nous disposons de licences Matlab et Labview pour la simulation, l’optimisation et le pilotage en temps réel).

Pourquoi avoir choisi de monter un consortium avec les autres entreprises ?

Le montage d’un consortium a pour principal intérêt de clarifier le rôle de chacun dans le projet : ce qu’il apporte et ce qu’il prend… Cela constitue une base saine pour collaborer avec parfois de potentiels concurrents.

Quelle est la feuille de route ?

Au stade initial du projet, les besoins d’Eco Solar Breizh en termes de calcul et de simulation se situent principalement au niveau du dimensionnement électrique et mécanique. Cependant, il est important de concevoir en parallèle les outils d’optimisation du pilotage et des stratégies de course.

Les travaux réalisés par Acsystème concernent la modélisation numérique du véhicule d’un point de vue énergétique (production, consommation, rendement…). Cette étape a été réalisée avec des étudiants de l’école Supelec campus de Rennes.

La première version de l’environnement de simulation a été développée durant l’été 2010 (sous Matlab/Simulink) par l’étudiante Hana Maouche à l’occasion de son stage de 2^ème année. Son travail, déjà relativement complet, a été repris et affiné en 2011 par 3 étudiants dans le cadre d’un projet tutoré de dernière année, encadré par l’enseignante Marie-Anne Levebvre.

L’étape suivante, a consisté à poser les bases mathématiques de la « stratégie de course optimale » et à recenser les différentes méthodes envisageables pour répondre à cette problématique. Ce travail a été réalisé par l’étudiante Jun Qian, de l’université de Lyon.

Dans le même temps, les travaux de modélisation déjà engagés sont poursuivis et les outils de simulations adaptés pour répondre aux questions spécifiques de l’équipe de conception.

Peut-on définir une stratégie de course sans simulation ?

Bien sûr ! La question est de savoir si l’on vient pour participer ou pour gagner.

Pour remporter des courses à l’économie d’énergie telles que le World Solar Challenge, il est primordial d’optimiser d’une part la conception du véhicule à tous les niveaux, et d’autre part sa conduite et la gestion de l’énergie à bord. Le recours à la simulation numérique paraît indispensable pour atteindre ces objectifs, surtout pour l’aspect pilotage.

Comment peut-on mieux anticiper une course avec des paramètres aussi variables que la topographie des routes, un faible ensoleillement, du vent… ?

Certains paramètres sont en effet plus faciles à prévoir que d’autres. Les facteurs environnementaux non mesurés peuvent être estimés ou appréhendés par des modèles statiques. Par ailleurs, il est possible de recaler les paramètres des modèles en fonction des écarts observés, en temps réel ou différé, de manière à améliorer les prédictions.

Dans tous les cas, il est important de caractériser les paramètres non déterministes. Si l’on ne mesure pas précisément le vent par exemple, il faut savoir dans quelle plage varie son amplitude et sa direction sur le lieu de course. C’est la raison pour laquelle une équipe s’est rendue en Australie en 2011 pour réaliser des mesures. Rien ne vaut une appréciation de terrain !

Les véhicules automobiles seront-ils de plus en plus automatisés ?

C’est déjà fortement le cas et ce le sera très prochainement encore plus avec les véhicules électriques. Les constructeurs automobiles sont forcés d’innover pour proposer des solutions commercialisables.