La recharge des VE mobiles pourrait être une utilisation efficace de l’énergie et du temps
Si les avions peuvent se ravitailler en vol, pourquoi pas les voitures électriques ? Une idée étrange et merveilleuse, bien que probablement irréalisable, de l’université de Floride serait de voir des véhicules en convoi à grande vitesse partager l’énergie dans un modèle peer-to-peer.
Qui n’a jamais ressenti l’absence de frottement de l’air quand on roule derrière un camion ou une grosse voiture. Bien que cela soit dangereux, les économies d’essence sont notables. C’est le même effet utilisé lors des courses de F1 pour qu’un concurrent en double un autre.
Pour les voitures autonomes, l’un de leurs grands avantages sera leur capacité à rouler les unes derrière les autres, à grande vitesse sans prendre aucun risque en matière de sécurité. Leurs ordinateurs de conduite se synchroniseront pour agir comme un seul véhicule et les avantages en termes d’efficacité aérodynamique seront énormes pour les véhicules situés derrière celui de devant.
Mais pourquoi ce véhicule avant devrait-il payer un prix énergétique plus élevé pour « écarter l’air » alors que tous les autres profitent des avantages de son sillage ? Peut-être qu’il n’aura pas à le faire, si un système de partage de l’énergie proposé prend son envol.
Le système de recharge des voitures en mode « Peer to Peer » (P2C2) propose que des bras de charge robotisés puissent tendre la main pour connecter des véhicules autonomes qui se déplacent en convoi sur l’autoroute, en utilisant la batterie d’un véhicule pour recharger l’autre. « Nous imaginons un bras télescopique sûr, isolé et ferme, portant le câble de chargement », lit-on dans un article de l’équipe de Floride. « Après que deux VE aient verrouillé leur vitesse et soient à portée pour le partage de charge, ils étendront leurs bras de charge… Les têtes des bras contiendront les ports de charge, et ils se verrouilleront ensemble à l’aide de tampons magnétiques ou d’autres moyens ». Une connexion mécanique est une façon de transférer la charge, mais la charge inductive sans fil pourrait également être possible.
(a) Une vue du système de charge poste à poste montrant l’interaction entre un système de contrôle central et les VE. Le système de contrôle est situé dans le nuage. (b) Les VE jumelés sont guidés par le système de contrôle pour se rapprocher et se mettre sur la même voie. (c) Le VE donneur maintient le VE dans un état de batterie critique.
Pour les propriétaires de VE individuels, qui utilisent rarement toute leur batterie au quotidien, cela pourrait éliminer totalement la nécessité de s’arrêter et de se recharger rapidement à une station de recharge. Un système de crédit pourrait garantir que personne ne profite de l’énergie que quelqu’un d’autre a payée, et tout l’écosystème de la circulation devient soudainement une batterie géante partagée et personne n’a jamais besoin d’arrêter son voyage pour se ravitailler.
Pour un exploitant de flotte de robots-taxis – par exemple, un futur Uber Autonome – les avantages pourraient être énormes. Au lieu que les voitures quittent la route pour s’asseoir et se recharger dans un garage, sans gagner d’argent, ils pourraient simplement se retrouver avec un gros camion à batterie pour faire le plein en route vers leur prochaine destination.
La faisabilité de tout ce concept se résume à l’aspect économique. Est-il plus coûteux d’équiper vos robots-taxis de batteries plus grandes pour toute la journée et de les recharger dans une grande installation pendant les heures d’arrêt, ou de faire fonctionner des batteries plus petites avec un système de recharge mobile d’égal à égal lorsque le trafic est intense et que les voitures doivent rester sur la route ?
L’équipe a construit un modèle de système de camion de recharge mobile, avec des simulations de trafic à densité multiple, le poids des véhicules, les taux de recharge sur et hors route et un algorithme de programmation rudimentaire qui permettait aux robots-taxis simulés d’appeler une assistance de recharge lorsqu’ils en avaient besoin. La simulation a donné des résultats impressionnants, réduisant les arrêts de véhicules de 65 % et la capacité de batterie requise des voitures d’un peu moins de 25 % sans provoquer d’arrêts supplémentaires.
La mise en place d’un tel système coûte-t-elle plus cher que les économies qu’elle permettrait de réaliser ? Pourriez-vous faire les choses à moindre coût en achetant un grand parking et en le remplissant de voitures supplémentaires et de bornes de recharge ? Peut-être. Et il y aura certainement des technologies de batteries à venir qui offriront une grande autonomie à faible coût, ce qui supprimera presque complètement l’intérêt économique de ce genre de choses.
Mais il est bon de réfléchir à la manière dont les choses pourraient fonctionner de manière plus efficace sur le plan énergétique, afin de tirer un meilleur parti de chaque voiture du réseau, et d’utiliser l’ensemble du système de circulation comme une énorme batterie unique destinée à amener chaque véhicule là où il doit aller, plutôt que comme une série de machines distinctes qui ne s’occupent que d’elles-mêmes.
https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/2002/2002.07268.pdf
