Alimenter la course solaire à Georgia Tech

Chez Magna-Power, nous croyons que la prochaine génération de l'électronique de puissance commence avec la prochaine génération d'ingénieurs. Depuis des années, nous observons l'équipe Georgia Tech Solar Racing (GTSR) repousser les limites du possible en matière de transport durable, passant de conceptions ambitieuses à des podiums sur la scène nationale.

Lorsque GTSR nous a contactés au sujet de leur dernier véhicule, le SR-4 à quatre occupants, et de leur prochain SR-5 monoplace, nous avons vu une opportunité de soutenir leur mission avec notre technologie la plus récente. Bien que l'équipe s'appuie depuis longtemps sur nos populaires alimentations SL Series, leurs exigences complexes de test pour des suiveurs de point de puissance maximale (MPPT) personnalisés et des modules de batteries haute densité nécessitaient la précision et la connectivité améliorées de notre dernière génération : la SLx Series.

Dans l'article suivant, l'équipe électrique de GTSR partage une analyse technique approfondie de la manière dont elle intègre la SLx Series dans son flux de travail. De l'utilisation du CANopen pour la caractérisation automatisée des batteries à l'exploitation de la télédétection pour les tests de convertisseurs à haut rendement, les étudiants offrent un aperçu de la façon dont ils utilisent le matériel Magna-Power pour se préparer à l'American Solar Challenge de 2 000 miles.

Nous sommes fiers de jouer un modeste rôle dans leur parcours et sommes ravis de mettre en valeur leur rigueur d'ingénierie ci-dessous.

Découvrez Georgia Tech Solar Racing

Georgia Tech Solar Racing (GTSR) est une équipe dirigée par des étudiants, comptant plus de 150 membres, qui conçoit et construit des voitures de course solaires pour des compétitions sur circuit et sur route. L'équipe repousse continuellement les limites de l'innovation tout en offrant aux étudiants des expériences d'ingénierie pratiques et enrichissantes.

Notre véhicule actuel, le SR-4, est une voiture solaire multi-occupants et le premier véhicule solaire quatre places construit en Amérique du Nord à participer à une course. Le SR-4 a terminé troisième dans la division Multi-Occupant Vehicle (MOV) lors du Formula Sun Grand Prix 2025 sur circuit, et l'équipe se prépare désormais pour l'American Solar Challenge 2026, une course à travers le pays couvrant plus de 2 000 miles. Nous approchons également de la fin du cycle de conception et entamons la phase de fabrication et de tests pour notre prochain véhicule, le SR-5, une voiture solaire monoplace conçue pour repousser les limites de l'efficacité et de la fiabilité dans la division Single-Occupant Vehicle (SOV).

Infrastructure de test : de la SL Series à la SLx Series

À ce jour, l'équipe a utilisé les alimentations Magna-Power SL160-9 et SLx1.5-200-7.5/UI+CAN pour tester la fonctionnalité de convertisseur élévateur synchrone de ses MPPT personnalisés, conjointement avec une alimentation Keysight E3631A pour la basse tension et une charge électronique Keysight EL34243A, ainsi que pour charger des modules de batteries fabriqués sur mesure composés de 64 cellules lithium-ion 18650 en parallèle.

L'équipe développe également un système de caractérisation de modules personnalisé qui intègre l'alimentation SLx Series avec une charge électronique Siglent SDL1000X et une interface CAN Kvaser Leaf v3 pour caractériser l'état de charge en fonction de la tension en circuit ouvert et de la résistance interne au cours d'un cycle complet de charge et de décharge.

Maximiser l'efficacité grâce à la précision de la SLx Series

L'un des objectifs principaux de notre conception de MPPT personnalisé est de maximiser l'efficacité. Pour caractériser les performances avec précision, nous utilisons la capacité de télédétection de l'alimentation SLx Series afin de garantir une mesure précise de la tension et du courant d'entrée délivrés à la carte. Pour les tests quotidiens, l'alimentation est utilisée en modes CC/CV, offrant à la fois flexibilité et facilité d'utilisation. La SLx offre également un affichage amélioré et des fonctionnalités de consigne, permettant de configurer les limites plus rapidement et de surveiller les conditions de test plus facilement.

Automatisation avancée via CANopen

Nous utiliserons également le protocole CANopen dans la conception d'un système de caractérisation personnalisé pour interfacer l'alimentation SLx. Un PC hôte, connecté via un Kvaser Leaf à la fois à la charge électronique et à l'alimentation Magna Power, permettra un contrôle et une surveillance précis de deux processus clés :

1. La charge du pack de batteries lors de la caractérisation du cycle de charge.
2. La tension aux bornes et le courant traversant la charge électronique lors de la caractérisation du cycle de décharge.

Les capacités robustes de communication et de surveillance de l'alimentation SLx rendent ce flux de caractérisation à la fois pratique et fiable.

Sécurité et bonnes pratiques pour les équipes étudiantes

Pour les autres équipes étudiantes, la sécurité doit toujours être la priorité absolue. Les alimentations SL Series et SLx Series facilitent la configuration des protections contre les surtensions et les surintensités, et nous veillons à ce que ces limites soient définies avant chaque test afin de protéger notre équipe et notre atelier.

De plus, la création d'un accessoire personnalisé pour l'alimentation Magna-Power fournissant des connexions standardisées d'alimentation et de masse peut considérablement simplifier les tests. En acheminant ces connexions vers un connecteur générique, chaque projet peut utiliser son propre câblage dédié, rendant le passage entre différentes configurations de test plus sûr et plus facile.

Auteurs

• Pranjal Chatterjee (responsable de la division électrique GTSR, B.S. Electrical Engineering, 3e année)
• Hannah Xiao (ancienne responsable de la sous-équipe Solar et MPPT GTSR, M.S. Electrical and Computer Engineering, 1re année)
• Luke Matheny (membre de la sous-équipe Solar et MPPT GTSR, M.S. Electrical and Computer Engineering, futur 1re année)