Comment les ing茅nieurs civils d茅veloppent un prototype innovant d'autoroute de recharge pour v茅hicules 茅lectriques

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Et si les routes pouvaient recharger sans fil nos v茅hicules 茅lectriques pendant que nous les empruntons ?

Des travaux de construction d茅buteront le 1er mai sur un tron莽on d'un quart de mile d'autoroute qui servira 脿 tester le transfert d'茅nergie sans fil vers un camion 茅lectrique lourd. Des travaux de construction d茅buteront le 1er mai sur un tron莽on d'autoroute d'un quart de mile qui servira 脿 tester le transfert d'茅nergie sans fil vers un camion 茅lectrique lourd. (Image : Universit茅 Purdue/Greta Bell)

C'est exactement la question 脿 laquelle r茅pond une 茅quipe d'ing茅nieurs civils et de scientifiques de l'Universit茅 Purdue dans l'Indiana, aux 脡tats-Unis, dans le cadre de l'initiative Advancing Sustainability through Power Infrastructure for Road Electrification Initiative (ASPIRE) de la National Science Foundation am茅ricaine, qui fait partie du programme du Centre de recherche en ing茅nierie du groupe.

L'id茅e est simple : construire un syst猫me de recharge 茅lectrique sur autoroute qui maintient sans fil la charge de la batterie d'un v茅hicule 茅lectrique pour des v茅hicules jusqu'脿 la taille d'un semi-remorque.

Appel茅 projet Dynamic Wireless Power Transfer (DWPT), il s'agit d'un produit qui existe d茅j脿 sous une forme stationnaire pour les utilisateurs finaux.

John Haddock, professeur de g茅nie civil 脿 Purdue, qui dirige le r么le de l'茅cole dans le projet, explique : 芦 Vous pouvez acheter la technologie pour la charge stationnaire ; vous pourriez en installer une dans votre garage de sorte que lorsque vous tirez votre housse dessus, elle chargerait votre voiture et vous n'auriez rien 脿 brancher. 禄

Haddock a d茅clar茅 que son 茅quipe reprend ce concept et le rend dynamique en l'int茅grant dans les routes afin que des v茅hicules aussi gros que des semi-remorques - roulant 脿 65 miles par heure (105 km/h) - puissent maintenir une charge.

芦 Cela signifie que les voitures, lorsqu'elles roulent sur la route, pourraient se recharger gr芒ce au syst猫me 禄, explique-t-il, en pr茅cisant que ce dernier utilise un champ magn茅tique pour transf茅rer l'茅nergie 茅lectrique. 芦 Le syst猫me est un syst猫me inductif. 禄

Haddock pr茅cise que la technologie ne serait probablement pas assez puissante pour augmenter la charge du v茅hicule, mais emp锚cherait une d茅charge lors de l'utilisation de la route 茅lectrique.

John Haddock, professeur 脿 l'universit茅 Purdue (脿 gauche), et Oscar Moncada, 茅tudiant dipl么m茅, examinent une dalle de b茅ton avec une technologie de transfert d'茅nergie sans fil. La machine 脿 l'arri猫re a 茅t茅 con莽ue pour imiter la moiti茅 d'un essieu de semi-remorque afin de tester la fonctionnalit茅 du prototype. John Haddock, professeur 脿 l'universit茅 Purdue, 脿 gauche, et Oscar Moncada, 茅tudiant dipl么m茅, examinent une dalle de b茅ton avec une technologie de transfert d'茅nergie sans fil. La machine 脿 l'arri猫re a 茅t茅 con莽ue pour imiter la moiti茅 d'un essieu de semi-remorque afin de tester la fonctionnalit茅 du prototype. (Image : fournie par Consensus Digital Media)

芦 Le syst猫me [pourrait] charger la batterie dans des v茅hicules plus petits 禄, sp茅cule Haddock, affirmant qu'un camion comme le Ford F-150 Lightning pourrait en fait augmenter son autonomie tout en conduisant sur des autoroutes de recharge.

Purdue, le fabricant am茅ricain de moteurs et de groupes 茅lectrog猫nes Cummins, le minist猫re des Transports de l'Indiana (InDOT), la soci茅t茅 am茅ricaine de conseil en infrastructures AECOM, les ing茅nieurs PC Krause and Associates et l'entrepreneur White Construction ont collabor茅 sur le projet, dont la construction a commenc茅 le 1er avril. Une fois la construction du prototype termin茅e, des essais seront effectu茅s jusqu'脿 l'automne 2024.

Utilisant la m锚me science que celle utilis茅e par les smartphones pour se charger sans fil lorsqu'ils sont plac茅s sur une piste d'atterrissage, le prototype est situ茅 sur un petit tron莽on de route sur les autoroutes am茅ricaines 231 et 52 脿 West Lafayette, Indiana, 脡tats-Unis.

La technologie de recharge a 茅t茅 con莽ue pour pouvoir 锚tre adapt茅e aux r茅seaux routiers existants.

Selon Purdue, l'InDOT pr茅voit de construire un banc d'essai d'un quart de mile (0,4 km) de long pour tester sp茅cifiquement la capacit茅 du b茅ton 脿 charger des camions lourds de 200 kW et plus. L'茅valuation ne sera toutefois pas destin茅e aux utilisateurs publics, car la charge ne sera activ茅e que pendant les p茅riodes de test.

Viabilit茅 茅conomique 芦 sp茅culative 禄

Bien qu'il soit trop t么t pour sugg茅rer que les routes de recharge pour v茅hicules 茅lectriques seront un 茅l茅ment essentiel de l'avenir de l'Am茅rique, le projet DWPT pr茅sente un avantage consid茅rable si une entit茅 ou une municipalit茅 peut en comprendre les aspects 茅conomiques.

芦 Cette technologie fonctionnera 禄, d茅clare John Kresse, directeur des technologies hybrides et d'茅lectrification chez Cummins, 芦 mais la viabilit茅 茅conomique est hautement sp茅culative. 禄

Cummins fournit le camion 茅lectrique 脿 batterie qui sera utilis茅 pour tester le DWPT. Le v茅hicule sera int茅gr茅 au syst猫me de charge de Purdue pour mieux surveiller les capacit茅s de charge.

Dans le cadre d'un projet pilote dont le d茅marrage est pr茅vu en 2025, les bobines noires au premier plan de cette photo seront utilis茅es pour transf茅rer de l'茅nergie au camion 茅lectrique robuste Cummins en arri猫re-plan. Dans le cadre d'un projet pilote qui devrait d茅marrer en 2025, les bobines noires au premier plan de cette photo seront utilis茅es pour transf茅rer l'茅nergie au camion 茅lectrique Cummins 脿 usage intensif en arri猫re-plan. (Image : Universit茅 Purdue/Greta Bell)

Haddock de Purdue a sugg茅r茅 qu'un mod猫le similaire 脿 celui des autoroutes ou des p茅ages pourrait d茅terminer les co没ts : les conducteurs paient pour acc茅der 脿 la capacit茅 de recharge et sont factur茅s 脿 chaque utilisation.

Au d茅but, il y a cependant (naturellement) plus de questions que de r茅ponses.

芦 Est-il possible de d茅ployer cette technologie de mani猫re rentable et est-ce qu'elle permettra de r茅cup茅rer ces co没ts ? Le 芦 co没t du transfert d'茅nergie 禄 pour les op茅rateurs de flotte peut-il 锚tre rendu relativement comparable 脿 celui de la recharge par fil ? 禄, s'interroge Kresse.

Si une valeur peut 锚tre obtenue, 芦 cela peut fournir un avantage consid茅rable en permettant 脿 un camion 茅lectrique 脿 batterie d'atteindre une grande autonomie, [d'茅liminer ou de r茅duire] les temps d'arr锚t associ茅s 脿 la charge et [de r茅duire] la taille de la batterie 禄, r茅pond-il.

Selon Haddock, le concept DWPT serait mieux utilis茅 sur les autoroutes 脿 fort trafic, en particulier celles qui connaissent un trafic de marchandises et de cross-country consid茅rable.

芦 Ce n鈥檈st pas n茅cessaire pour toutes les routes 禄, explique Haddock. 芦 La seule fa莽on de rendre ce syst猫me rentable est de le concevoir pour les poids lourds, et ce ne sont pas toutes les chauss茅es qui en ont besoin, pas sur toute leur longueur. 禄

Haddock ajoute qu'脿 l'avenir, il serait judicieux qu'un minist猫re des Transports d'脡tat 茅chelonne la technologie.

芦 Peut-锚tre que vous l'avez pendant 16 km, puis vous n'en avez plus pendant 32 km 禄, a propos茅 Haddock.

Kresse fait r茅f茅rence 脿 des recherches sugg茅rant que seulement 20 % des autoroutes inter-脡tats am茅ricaines auraient besoin de cette technologie pour avoir un impact.

芦 L'industrie n'exigera pas que 100 % des autoroutes soient dot茅es d'un transfert d'茅nergie sans fil dynamique 禄, confirme-t-il, notant que cela reste une entreprise co没teuse 脿 20 %.

Quel que soit le prix que cela pourrait co没ter dans une d茅cennie ou plus, cela ne diminue pas le potentiel, et le DOT de l'Indiana attend avec impatience un avenir de routes sans fil auto-rechargeables.

芦 En cas de succ猫s, la fen锚tre d'opportunit茅 est grande ouverte pour de nouvelles innovations, qui seront discut茅es 脿 l'issue du projet pilote 禄, d茅clare InDOT.

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Vid茅o | Le trafic 茅vite les travaux routiers gr芒ce 脿 un pont 芦 chantier mobile 禄 Un pont temporaire innovant qui permet au trafic de circuler par-dessus, pendant que des travaux de r茅fection de la chauss茅e ont lieu en dessous, a 茅t茅 remis en service apr猫s une r茅novation

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