Le moteur électrique du paramoteur:
le groupe motopropulseur électrique (E-GMP)
Le GMP électrique exploite de manière optimale l’énergie :
EXOMO Integral
Il utilise une énergie produite en masse pour charger ses batteries.
Les batteries restituent leur charge avec un taux supérieur à 90%.
Le moteur convertit l’énergie en mouvement un rendement de plus de 90%.
L’hélice assure la propulsion avec une efficacité d’environ 85%.
En ajoutant à cela le fait qu’une partie du vol peut être assurée en vol plané sans aucune consommation d’énergie, son implantation sur un aéronef léger en fait le moyen de transport aérien le plus économique du monde !
Il est maintenant possible de remplacer sans modifications un moteur à essence par un pack électrique EXOMO pour équiper son paramoteur des toutes dernières technologies.
LES ELEMENTS DU GMP :
Le moteur électrique
Inventé il y a plus de cent ans, le moteur électrique est loin d’être une innovation !
Il n’a pourtant pas cessé d’évoluer pour s’adapter à de nombreuses applications et a bénéficié de recherches sur les nouveaux matériaux, notamment les aimants.
Le principe de base est simple : un enroulement de câble électrique dans lequel on fait passer un courant crée un champ magnétique capable de repousser un autre aimant et en multipliant les enroulements, on crée une force rotative.
Mécaniquement, ces moteurs sont très simples et leur fiabilité excellente, leur durée de vie n’étant limitée qu’à celle des roulement supportant l’axe moteur.
Pour faire simple, il existe deux types de moteurs en fonction de leur alimentation en électricité :
Les moteurs classiques dits « à balais » qui nécessitent un contact physique de l’arrivée du courant avec la partie du moteur en rotation.
Cette friction est supportée par une pièce d’usure, les charbons, qui sont à remplacer régulièrement car il sont sollicités par les fortes intensité de courant.
Largement éprouvés, les moteurs de ce type sont fréquemment utilisés (perceuses, aspirateurs) car leur fiabilité est renforcée par une commande de puissance très simple.
EXOMO 15Kw
Les moteurs de dernière génération, sans balais (Brushless), offrent un rendement supérieur avec la suppression des frottements et une absence totale d’entretien.
Plus fiables puisque sans contacts soumis à l’usure, ils sont aussi plus délicats à réguler et nécessitent une électronique de pointe capable d’encaisser les fortes intensités demandées par la puissance du moteur (10 à 20 Kw pour les paramoteurs).
Ces brushless sont les plus utilisés pour le paramoteur électrique car ils offrent une fiabilité exemplaire une fois la technique maîtrisée.
Le contrôleur
Véritable cerveau du système, il fait l’interface entre la partie énergie et le moteur.
Techniquement, ces contrôleurs sont différents entre les moteurs avec et sans balais.
Ses fonctions sont vitales pour le GMP et son choix fait l’objet d’une étude rigoureuse car il doit accepter des intensités de courant énormes.
Première fonction « évidente » : celle de régulateur de puissance, permettant de délivrer l’énergie au moteur en fonction de la position de la « poignée des gaz ».
Sur un GMP électrique, ladite manette n’est en effet qu’une commande indiquant quelle puissance on souhaite apporter à l’hélice, entre zéro avec le moteur arrêté et la pleine puissance admissible par le moteur.
Le contrôleur est donc chargé de doser l’intensité du courant en fonction de la demande et des capacités du moteur à encaisser l’arrivée d’énergie.
Pour éviter les pics qui pourraient détruire le moteur, il va réguler dans le temps l’accélération demandée et limiter les intensités motrices.
Deux techniques sont utilisées en fonction du type de moteur : pour les moteurs à balais, il va se contenter de doser l’intensité de courant qu’il va laisser passer tandis que pour les moteurs sans balais, il va hacher le courant en séquences plus ou moins longues suivant la puissance demandée.
La seconde technique qui équivaut à délivrer un courant alternatif sollicite beaucoup plus le contrôleur.
Les batteries
Réservoir d’énergie, les batteries ou accumulateurs sont en pleine révolution, leur capacités ont suffisamment évolué aujourd’hui pour rendre le vol électrique réalisable avec une autonomie correcte.
Batterie EXOMO Li-Ion
Deux axes motivent la recherche : le besoin de stockage des énergies renouvelables qui sont produites en fonction d’éléments sans rapport avec le besoin instantané de consommation (soleil, vent) et la demande d’éléments de grande capacité et pas trop lourds pour donner de l’autonomie aux transports terrestres.
La recherche en ce sens n’a jamais été interrompue mais les moyens accordés aujourd’hui sont à la mesure des enjeux
Les batteries représentent un investissement dans le temps car elles peuvent supporter 1000 charges/décharges appelées « cycles » avant de voir leur capacité fléchir significativement.
La charge des batteries sur secteur ne coûtant quasiment rien, on peut considérer que l’achat initial représente 95% du coût total du « carburant » pour la vie du Paramoteur.
La durée de vie des batteries est liée mode de recharge, elles supportent de 700 cycles rapides (une heure) à plus de 1000 cycles de charges lentes.
Deux conditions sont requises pour optimiser la durée de vie de ces éléments : ne pas les décharger trop profondément et les stocker convenablement chargées.
Le chargeur de batteries
Spécifique au type de batteries utilisé, le chargeur dissocie chaque élément (La batterie unitaire, appelée cellule ou cell en anglais) pour équilibrer sa charge avec les autres.
Appelé aussi BMS (Battery Management System), son fonctionnement est soit manuel soit automatisé, ce qui est largement préférable sur les machines commerciales.
Cette fonction est essentielle pour préserver le fonctionnement optimal des batteries car si un seul élément ne charge pas correctement on ne pourra pas utiliser le bloc batteries au risque de mettre définitivement hors service l’élément concerné.
Si cela arrive, il faudra l’échanger pour restaurer la pleine capacité de stockage de l’ensemble.
L’hélice
Constituée plusieurs pales qui sont autant d’ailes en rotation, l’hélice doit être conçue très précisément pour une vitesse de rotation, un type de moteur et une vitesse de déplacement de l’appareil afin d’offrir le meilleur rendement.
Paramoteur électrique EXOMO Integral
Celui-ci influant nettement sur l’autonomie des paramoteurs électriques, les hélices utilisées sont spécifiques et les plus grandes possibles.
Pour des raisons d’efficacité aérodynamique et de bruit, on essaie de concevoir les hélices pour une rotation autour de 2000 tours/minute.
Raccordée directement à l’axe du moteur en transmission « directe », elle peut aussi être actionnée par l’intermédiaire d’un « réducteur » de tours si la vitesse de rotation du moteur électrique est élevée.