Venturi Antarctica, le premier véhicule électrique solaire d’exploration polaire

Le 30 novembre 2018, une nouvelle génération de véhicule électrique d’exploration polaire est présentée au Palais Princier de Monaco. Il s’agit d’un modèle généreusement vitré, dessiné pour découvrir les terres glacées des pôles, et qui peut se recharger au moyen d’énergies renouvelables, solaire ou éolienne.

 

Des tests sont d’abord menés à Auron, une station de ski à proximité de Monaco. Quatre jours et trois nuits durant, les ingénieurs de Venturi se relaient aux commandes du véhicule afin de recueillir un maximum de données par température négative. Puis l’Antarctica est placé longuement dans une chambre climatique, à -40°C, où ses fonctionnalités mères sont mises à rude épreuve. Ces tests ont permis de valider le bon fonctionnement des systèmes antigel et de dégivrage, des ouvrants, mais aussi de tous les composants électroniques par grand froid.

 

De Auron… … Jusqu’à Telegraph Creek

 

Fort des résultats obtenus, Venturi décide de passer à la vitesse supérieure. En février 2019, le département Recherche et Développement du groupe monégasque installe son camp de base en Colombie Britannique. Cette région du Canada est réputée pour son caractère hostile et la rudesse de ses conditions climatiques. En mars 2019, trois pilotes d’exception prennent place à bord d’Antarctica pour une expérience unique : S.A.S. le Prince Albert II de Monaco, Chris Hadfield, astronaute canadien et Xavier Chevrin, Président de Venturi North America, la branche R&D de Venturi située à Colombus, dans l’Ohio (USA). Les trois hommes se succèdent aux commandes, au fil d’un itinéraire particulièrement dangereux, avec une température extérieure de -35°C. Ils ont ainsi parcouru 42 km à flanc de montagne, entre Dease Lake et Telegraph Creek, sur les terres des indiens Tahltan. Un contraste saisissant entre ce peuple présent dans cette région depuis plus de 10 000 ans, qui a accueilli l’expédition à bras ouverts, et les technologies futuristes de Venturi destinées à préserver les sites tout en permettant de les explorer.

 

Des batteries optimisées

 

La chaîne de traction retenue pour cette troisième génération d’Antartica  a été conçue par un fournisseur spécialisé, qui avait déjà officié sur les versions conceptuelles précédentes. Les deux moteurs électriques –un par chenille- ont été choisis parmi les meilleures machines du marché pour leur technologie à flux axial plutôt que radial. Ces deux blocs présentent l’avantage d’être très compacts, relativement légers, et d’offrir beaucoup de couple à bas régime. Ainsi, leur rendement est maximal à basse vitesse, ce qui procure un meilleur confort de conduite et permet de s’extirper plus facilement de situations complexes. La capacité énergétique, les fonctionnalités et les performances des batteries déjà développées par Venturi et ses partenaires ont constitué un point de départ. Ensuite, des améliorations ont été intégrées. « Comme la troisième génération d’Antarctica est plus grande, nous avons pu travailler avec une batterie comportant davantage de cellules » indique Franck Baldet. « Les batteries que nous utilisons sont fabriquées en Autriche, chez l’un de nos fournisseurs spécialisés dans le prototypage. La base retenue a été adaptée aux spécificités de nos besoins. La température de fonctionnement idéale d’une batterie se situe autour de 20 degrés, alors que nous allons évoluer par -50°C. Pour cela, il a fallu repenser un grand nombre de choses. » Cette troisième génération d’Antarctica promet une autonomie de 50 km, quelle que soit la température extérieure. L’un des challenges a également été de trouver des solutions pour préserver les batteries lors d’une recharge par grand froid, car cette opération accélère le vieillissement des cellules. Ici, pas besoin de recharge rapide, mais plutôt de repousser les limites de fonctionnement thermique de la batterie, afin de lui offrir une durée de vie adaptée au profil de mission du véhicule. « Pour maintenir la batterie dans les meilleures conditions possibles, nous avons installé un réchauffeur électrique », explique Louis-Marie Blondel. « Il peut être alimenté soit par la batterie elle-même, soit par un branchement externe, soit par panneau solaire. Ainsi, le véhicule s’auto-maintient à température, et c’est ici que l’on s’aperçoit de l’importance de l’isolation, qui agit directement sur les besoins énergétiques. »

Des modules solaires sur le toit

 

L’Antarctica est donc doté, sur son toit, de panneaux solaires qui offrent plusieurs fonctionnalités. La première est d’offrir un accès à l’énergie quelle que soit la situation. En cas de problème de batterie ou d’alimentation, le panneau solaire a pour fonction d’aider à maintenir à température ses organes vitaux. Comme un véhicule électrique n’est pas équipé d’un alternateur, l’Antarctica reçoit un convertisseur DC/DC (haute tension/basse tension), qui permet de transformer l’électricité de la batterie (400V) en 12V, afin d’alimenter les fonctions de confort. La puissance du panneau solaire est quant à elle gérée par un boîtier dédié, qui peut également transformer du 12V en 400V. Les différents circuits d’alimentation sont ainsi reliés entre eux, et peuvent se substituer l’un à l’autre si nécessaire. Le panneau solaire peut apporter, lors d’une journée de 24 heures en Antarctique, 2 kW d’énergie supplémentaire. C’est une solution qui permettra dans tous les cas de rester connecté à sa base par, au moins, l’alimentation des radios et du chauffage.

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