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Un moteur photovoltaïque pour aider au développement des zones isolées

L’ambition du moteur photovoltaïque développé par la star-up SAUREA en partenariat avec le laboratoire SATIE de l'ENS Paris-Saclay, est d'aider au développement des populations des zones ensoleillées et isolées d’Afrique, d’Amérique latine ou d’Asie en leur fournissant un moyen autonome, fiable, durable et sans maintenance.

Aider les populations d’Afrique, d’Amérique latine ou d’Asie

La start-up SAUREA est l’une des 4 lauréates du prix EDF PULSE 2019 de l’innovation pour son moteur photovoltaïque autopiloté développé en partenariat avec le laboratoire SATIE.

Consultez les lauréats 2019.

Ce moteur, sans balais, sans aimants et sans électronique, et alimenté par des modules photovoltaïques, permet de réaliser des opérations mécaniques de petite puissance (pompage d’eau ou la ventilation au fil du soleil) sur les sites isolés à fort ensoleillement.

 

Moteur photovoltaïque de la star-up SAUREA

Histoire

L’histoire de celui-ci prend sa source en 2008, année de son invention par Alain Coty, ingénieur électrotechnicien passé par l’industrie aéronautique et spatiale.

S’ensuit une phase de développement avec le concours du laboratoire SATIE ⎯ dont Alain Coty est chercheur associé ⎯ à laquelle contribueront Bernard Multon, Lionel Vido (chercheurs au SATIE) et Loic Quéval (post-doctorant en 2014-2015).

En 2016 vient l’heure de l’industrialisation du concept, pour laquelle Alain Coty créé la start-up SAUREA. Elle débutera par des préséries.

Aujourd’hui, en 2020, une machine de 130W est commercialisée et des projets d’extension de gamme sont en cours.

 

Sur le plan technologique

Le moteur photovoltaïque est un produit de la mécatronique : grâce à un système d'obturateurs solidaire du rotor, des cellules photovoltaïques fonctionnant en phototransistors de puissance assurent la commutation des phases d'un moteur électrique à réluctance variable alimenté par des modules photovoltaïques externes.

La machine est ainsi autopilotée optiquement. Ce principe permet au moteur de se passer de circuits électroniques de puissance, ce qui devrait améliorer sa fiabilité et sa durabilité.

Sans balais (sujets à l'usure et émetteurs de particules fines), sans électronique (source de défaillances), sans aimants ni terres rares et fonctionnant en courant continu, le moteur photovoltaïque constitue une solution prometteuse en termes de robustesse et de longévité. Ce qui, outre le fait d’être autonome en énergie grâce à un générateur photovoltaïque externe, en fait une solution potentiellement adaptée aux situations (sites isolés, pays en voie de développement) où une maintenance n’est pas envisageable.

 

Sur le plan scientifique

Quoique le principe du moteur soit simple, sa modélisation ainsi que l’optimisation de son dimensionnement constituaient un problème original, notamment parce que le fonctionnement de cellules photovoltaïques utilisées en mode commutateurs de puissance était inconnu.

Ces travaux ont donné lieu à plusieurs communications dans des conférences internationales et des publications. Par exemple, “A Switched Reluctance Motor Drive using Photovoltaic Transistors: Principle, Prototype, Experimental and Numerical Results”,  de L. QUEVAL, A. COTY, L. VIDO, R. GOTTESHASKAMP, B. MULTON (IEEE Trans. on Ind. Applications sept./oct. 2017, pp. 4886-4893).

Le moteur photovoltaïque et a été exposé lors de la journée célébrant les 80 ans du CNRS (17 octobre 2019) et mis à l’honneur de la lettre d’innovation du CNRS (numéro 701).