Bien que l’électromobilité soit en vogue, tant que la technologie standard n’est pas en place, le dernier mot n’a pas encore été dit dans tous les domaines. Un exemple : le processus de charge – personne ne veut voir les rues jonchées de bornes de recharge. Et bien que la charge inductive soit en grande partie cachée, elle présente des inconvénients importants.
Volterio propose une alternative raisonnable et efficace. Le prototype du robot de chargement bouge à l’aide de moteurs FAULHABER.
Les bornes de recharge ne viennent pas embellir les centres-villes, on aimerait pouvoir se passer des câbles et prises encombrants dans les garages. La charge inductive sans contact avec des bobines dans le sol du garage ou dans la chaussée ne présente aucun de ces inconvénients optiques et mécaniques. Malheureusement, le prix à payer est lourd et ce, à plus d’un titre : faire disparaître les bobines signifie qu’il faut ouvrir et refaire les sols ; la puissance maximale est actuellement de trois kilowatts dans la plupart des cas, ce qui peut entraîner de longs temps de charge ; et avec ce type de charge, une part importante de la puissance est perdue par rapport au contact par câbles. Cette part devient d’autant plus importante que la voiture n’est pas garée exactement au dessus de la bobine.
Le connecteur trouve la connexion
La technologie de Volterio offre une solution élégante à tous ces problèmes. Lorsqu’il est inactif, le chargeur est une structure discrète haute de seulement 6 cm sur le sol. Pour la recharge, la voiture est donc simplement garée dessus. Un bras de robot se déploie alors télescopiquement. À l’extrémité de ce bras se trouve un connecteur qui cherche son pendant dans le dessous du châssis de la voiture. Auparavant, les deux composants ont échangé des informations via une communication sans fil cryptée. Comme le porteur de courant conique n’est pas un connecteur au sens traditionnel du terme, il est toujours en mesure d’établir un contact complet, même si la voiture n’est pas garée dans la position optimale. Un système à ultrasons est utilisé pour assurer que le bras trouve sa cible avec précision. La connexion est établie en moins de 15 secondes.
Le connecteur doit simplement se trouver dans une zone de 50×50 cm et la voiture peut même être garée en travers. L’ensemble de l’unité peut également être complètement enfoui dans le sol, par exemple lors de la construction d’un nouveau garage ou d’un parking. La capacité de charge d’un chargeur avec connexion domestique est de 22 kilowatts, ce qui signifie que même les plus grandes batteries de voiture peuvent être complètement chargées en 4-5 heures. Cette technologie est cependant conçue pour gérer jusqu’à 100 kilowatts de courant continu, ce qui réduit le temps de charge à une heure.
L’idée de Volterio est née d’un mémoire de master que Christian Flechl a achevé en 2014 à l’Université technologique de Graz (Autriche). Aujourd’hui, il est Directeur général de VOLTERIO GmbH et son produit est sur le point d’entrer en production en série. Lors du développement du prototype, ce sont surtout les trois moteurs qui déplacent le bras du robot selon autant d’axes qui ont joué un rôle important : « Nous voulions construire un appareil aussi plat que possible, de sorte que, dès le départ, l’espace disponible était très étroit, raconte le jeune ingénieur. En même temps, il nous faut déplacer des poids considérables. Les moteurs, combinés au réducteur approprié, doivent donc atteindre un couple et une vitesse élevés, dans un volume minimum. »
Puissants, rapides, fiables
Une recherche sur Internet a rapidement conduit M. Flechl à FAULHABER, car peu d’entreprises sont en mesure de répondre à ce type de spécifications. « L’échange avec d’autres experts m’a confirmé que j’étais à la bonne adresse, et cela est devenu encore plus évident dans la suite de notre coopération. FAULHABER a sponsorisé l’ensemble du projet avec des conseils techniques complets, en sélectionnant les moteurs appropriés et en fournissant même les moteurs. » Des micromoteurs C.C. avec réducteurs planétaires et un contrôleur de mouvement adapté ont été installés dans les prototypes. De plus, FAULHABER a sélectionné d’autres entraînements et les a mis à disposition à des fins de test.
Les performances élevées des moteurs de la série CR sont basées sur une commutation graphite très stable avec une faible usure, de puissants aimants néodyme et une teneur en cuivre particulièrement élevée dans l’enroulement. La station de charge est conçue pour environ 20 000 cycles. Cela signifie que seulement 1% de la durée de vie des entraînements sera utilisé. Leur robustesse est également très importante, car les appareils Volterio doivent fonctionner de manière fiable, même après un arrêt prolongé et dans des conditions météorologiques difficiles.
Le prototype a parfaitement fait ses preuves lors d’essais approfondis. Sur certains aspects essentiels, la technologie est de loin supérieure aux concepts concurrents. Plusieurs constructeurs de voitures haut de gamme ont également été convaincus. Ils sont déjà en train d’organiser la production en série des chargeurs. Pendant ce temps, Volterio se tourne vers de nouvelles tâches : « Les processus de charge automatisés peuvent être utilisés de nombreuses manières différentes, explique Christian Flechl. Ceci est vrai pour l’ensemble du domaine de la logistique ainsi que pour tous les véhicules sans conducteur. Des solutions pour les camions électriques sont également en cours de développement. Nous développons des robots de chargement appropriés, avec l’aide précieuse et continue de FAULHABER. »
