qUI SOMMES-nous?
L’EPFL Racing Team est une équipe de Formula Student fondée par des étudiants en automne 2017. Chaque année, notre équipe conçoit et développe une voiture de course électrique. Nous participons à diverses compétitions à travers l’Europe, dans lesquelles nous affrontons d’autres universités.
Aerodynamics
La division “Aéro” de l’EPFL Racing Team est responsable de la conception et de la fabrication du kit aérodynamique de la voiture. Son principal objectif réside dans le contrôle de l’air circulant autour de la voiture afin de non seulement générer une force d’appui suffisante (conférant stabilité et maîtrise de la voiture dans les virages à grande vitesse) mais aussi d’assurer un refroidissement des plus efficaces pour les performances de la voiture.
Pour y parvenir, les aérodynamiciens de l’EPFL Racing Team doivent passer par une période de conception intense durant laquelle ils sont constamment amenés à allier conceptions CAO et simulations CFD. Il s’agit d’un processus continu de design d’une pièce, de simulation et d’analyse des résultats et des performances présentés dans cette simulation pour comprendre dans quelle direction la conception doit évoluer. Le gain de performance et d’efficacité est toujours possible en Aérodynamique. C’est pourquoi, la division se fixe une deadline de “gel de conception”, après laquelle elle attaquera la production des pièces de la voiture. Ces dernières sont optimisées et produites entièrement en fibre de carbone afin d’assurer un parfait compromis entre légèreté et résistance structurelle.
Enfin, dans une moindre mesure, le kit aérodynamique, allié au châssis, est responsable de l’aspect visuel de l’aspect visuel de la voiture, lui conférant une silhouette des plus élégantes.
Battery Energy Storage System
La division BESS s’occupe de concevoir la batterie haute tension de la voiture, qui est la source d’énergie permettant à la voiture de se déplacer (à l’aide des inverseurs et des moteurs). Il s’agit donc en quelque sorte du cœur de la voiture.
Cette année, les objectifs de la division sont premièrement l’amélioration de la batterie de l’année qui doit être utilisée une seconde année. Et deuxièmement le développement d’une toute nouvelle batterie avec des nouvelles cellules, un nouveau packaging et un nouveau système de refroidissement afin de maximiser les performances de la voiture pour 2024-2025.
Chassis
La division Châssis et Cockpit est chargée d’optimiser la structure du véhicule et de son cockpit. L’objectif principal est d’optimiser efficacement l’intégration mécanique des composants électroniques dans la voiture. Ainsi, la monocoque en composite peut être conçue aussi compact que possible. Le cockpit est conçu pour être ergonomique, léger et adaptable aux préférences individuelles. Nos éléments se caractérisent par un équilibre entre une construction légère, une rigidité et une ergonomie pour assurer la sécurité et le confort.
Business and Logistics
La division business and logistics est chargée de toutes les relations publiques. Leur rôle est de faire connaître l’association et de partager les dernières nouvelles. Elle s’occupe notamment des réseaux sociaux, du site internet ainsi que du contenu graphique.
Driverless software
La division Driverless Software implémente des algorithme pour remplacer le cerveau du pilote et donc rendre la voiture 100% autonome. Dans un premier temps, les algorithmes de vision et de localisation permettent de détecter le circuit et de se repérer sur celui-ci. Dans un deuxième temps l’algorithme de contrôle calcule comment tourner le volant et appuyer sur les pédales. Nous allons participer à notre première compétition autonome cet été 2023.
Vehicle Dynamics & Control
C’est LA division chargée d’optimiser les performances des voitures afin de réaliser les meilleurs temps au tour lors des compétitions. Pour ce faire, la division se concentre sur 5 domaines.
Tout commence par l’étude des pneus, car les zones de contact (les points de contact entre la gomme et la route) sont les éléments clés pour extraire les performances d’une voiture de course. Nous commençons donc par comparer et sélectionner le meilleur composé et nous le modélisons mathématiquement pour rendre ses données exploitables.
Grâce à ces données, nous savons dans quelle situation le pneu fonctionne à son plein potentiel et nous pouvons alors concevoir la suspension (ce que nous appelons le fil de fer) pour optimiser la présentation du pneu. C’est ainsi que nous plaçons tous les points de suspension, en nous assurant par des simulations que nous obtenons des performances maximales pour chaque mouvement de la voiture, bien que cela nécessite constamment des compromis. Et oui, en dynamique automobile, la réponse parfaite n’existe pas et il s’agit d’un processus itératif constant.
Pour itérer les résultats et savoir si nous sommes sur la bonne voie, nous développons un simulateur de temps au tour qui prend en compte les paramètres de la voiture, un circuit et nous fournit le temps au tour minimum de la voiture. Cela nous permet de comparer nos différents choix de conception en fonction de leurs gains de performance. Cette étape nécessite une bonne connaissance de la théorie ainsi qu’une bonne maîtrise du code (Matlab/Simulink).
Il est maintenant temps de passer des ordinateurs à la piste de course et de tester la voiture. La phase d’essai et de validation est cruciale. En plaçant de nombreux capteurs sur la voiture, nous recueillons autant de données que possible afin d’ajuster la voiture à sa configuration optimale. C’est également l’occasion de recueillir les commentaires des pilotes afin d’adapter la voiture à leurs préférences. C’est le moment de « brûler les pneus » !
La dernière étape de cette quête de performance est le contrôle du véhicule. En utilisant les données des pneus, les paramètres de la voiture et l’estimation de l’état, nous contrôlons les commandes du moteur afin que la voiture soit toujours utilisée au maximum de son potentiel, en flirtant toujours avec la limite.
C’est ainsi que notre division contribue à la performance globale de la voiture : nous recherchons chaque dixième, chaque centième qui peut nous rapprocher du podium.
Business Plan
La logistique est le processus d’obtention, de transport et de stockage des ressources. Elle gère les espaces opérationnels et les entrepôts. Cette division s’occupe de l’organisation des membres pendant les compétitions et vise à améliorer la stabilité de l’ensemble de la chaîne d’approvisionnement.
power Electronics
Power Electronics est la division qui s’occupe des moteurs, des inverseurs et de tout ce qui va autour. Cette année l’objectif principal de la division est d’optimiser les systèmes implémentés sur la voiture de la saison passée, Ariane, qui était notre première voiture à 4 roues motrices. La division travaille donc sur un nouveau design de refroidissement des inverseurs, un test bench pour apprendre plus sur les moteurs, ainsi que le développement des inverseurs SiC faits maison.
Low Voltage Electronics
Le système basse tension est l’équivalent du système nerveux de la voiture.
Les rôles de la division sont de concevoir les réseaux de transfert des données à travers le véhicule, le système de gestion de la batterie haute tension, les systèmes de sécurité électriques et de la fabrication de la batterie basse tension alimentant tous ces éléments.
Pour remplir ces tâches, ses membres dessinent la majorité des PCB (circuits imprimés) de la voiture et programment le software qui les orchestrera, tels que le tableau de bord tactile et le battery management system. C’est donc également son rôle de concevoir et assembler une grande partie du cable harness du véhicule.
Mechanical Systems
Software & Sensors
La division Software & Sensors est la division responsable de tout ce qui concerne les données de la voiture, l’informatique qui les sous-tend et les outils indispensables pour faire de notre voiture la plus optimisée et la plus connectée.
Sans notre équipe nous travaillons sur le choix, l’intégration mécanique et électrique de multiples capteurs. La partie acquisition de données, également appelée télémétrie, est cruciale pour toute l’équipe c’est l’endroit où nous pouvons visualiser en temps réel pendant nos essais et nos courses les données de la voiture. Nous centralisons nos traitement dans un SbRio, notre division est chargée de l’implémentation de certaines logiques dans ce contrôleur et, bien sûr, pas de logiciel sans débogage !
Enfin, outre le capteur d’acquisition de données mentionné précédemment, nous travaillons également sur des capteurs vitaux pour le contrôle, tels que l’INS et notre dernier travail, le RTK GNSS, une technique de positionnement par satellite qui nous permet d’obtenir une position très précise de notre voiture, qui peut ensuite nous fournir l’accélération, la vitesse et d’autres données à un rythme rapide pour que notre équipe de contrôle puisse travailler avec.
Cette division se trouve au carrefour de toutes les autres divisions, car nous nous efforçons de rendre et de maintenir notre voiture connectée et nous travaillons constamment à obtenir un calcul de haute performance avec nos outils informatiques.
Sustainability
La division du développement durable est une nouvelle entité qui se concentre sur l’empreinte environnementale de l’association (y compris une analyse du cycle de vie de la voiture) et sur l’intérêt de notre secteur pour la question globale du réchauffement climatique.
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