Contribution à la gestion de l'énergie d'un véhicule hybride série

par Daour Diop

Thèse de doctorat en Sciences pour l'Ingénieur. Electronique, Optronique et Systèmes

Sous la direction de Jean-Marie Kauffmann.

Soutenue en 2004

à l'Université de Franche-comté .


  • Résumé

    Ce travail présente la gestion de l'énergie d'un véhicule hybride série. C'est une plate-forme dotée de trois sources d'énergie, deux moteurs thermiques entraînant chacun un alternateur-redresseur, et une batterie. L'objectif est de fournir l'énergie nécessaire pour le fonctionnement des moteurs de traction et des auxiliaires. L'étude a été menée par une démarche hiérarchique. Le premier chapitre modélise les sources d'énergie en commençant par la batterie. L'estimation de son état de charge est obtenue par identification paramétrique. Ensuite un modèle cartographié du moteur thermique est développé. Les deux alternateurs - convertisseurs sont modélisés et associés aux moteurs diesel. Le chapitre 2 traite de la répartition optimale de puissance entre les deux groupes électrogènes dont l'un est à vitesse fixe et l'autre à vitesse variable. Le problème résolu est une optimisation avec comme contrainte la minimisation de la consommation de carburant. Les résultats obtenus montrent l'intérêt du groupe à vitesse variable à faible puissance. La dernière partie du mémoire est consacrée à la simulation et à la mise en œuvre en temps réel du système. Ce chapitre étudie la gestion des consignes d'injection pour les moteurs thermiques et l'élaboration des consignes pour la commande en courant des redresseurs. L'interconnexion des modèles des sources aux signaux du calculateur ou CŒUR du système a permis de simuler le comportement des sources d'énergie du véhicule. Enfin le schéma de mise en oeuvre en temps réel est présenté, les modèles étant remplacés par les sous-ensembles réels du banc. Il apparaît, au travers de cette étude, l'intérêt indéniable du véhicule hybride série pour répondre aux insuffisances du véhicule tout électrique limité par son autonomie. Les premiers essais ont montré l'impact direct des lois de gestion de l'énergie et leur performance sur l'usage du véhicule électrique hybride série.

  • Titre traduit

    Contribution to energy management of a series hybrid vehicle


  • Résumé

    This work presents the energy management of a series hybrid vehicle. It is a platform equipped with three sources of energy, two thermal engines involving each one an alternator-rectifier, and a battery. The objective is to provide energy necessary for the operation of the traction motors and the auxiliaries. The study was undertaken by a hierarchical step. The first chapter models the sources of energy while starting with the battery. The estimate of its state of charge is obtained by parametric identification. Then a look-up table model of the thermal engine is developed. Two alternators - converters are modelled and associated to diesel engines. The chapter 2 treats the optimal sharing of power between the two power generating units of which one is at fixed speed and the other at variable speed. The solved problem is an optimization with like constraint the minimization of the fuel consumption. The results obtained show the interest of the group at variable speed at low power. The last part of the report is devoted to simulation and the implementation in real time of the system. This chapter studies the management of the instructions of injection for the thermal engines and the development of the instructions for control of current through the DC side of the rectifiers. The interconnection of the models of the sources to the signals of the calculator or HEART of the system made it possible to simulate the behaviour of the sources of energy of the vehicle. Finally the diagram of implementation in real time is presented, the models being replaced by the real subsets of the bench. It appears, through this study, the undeniable interest of the series hybrid vehicle to answer the insufficiencies of the electric vehicle limited by its autonomy. The first tests showed the direct impact of the laws of energy management and their performance on the use of series hybrid electric vehicle.

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Informations

  • Détails : 146 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. [143]-146

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  • Bibliothèque : Bibliothèque universitaire Lucien Febvre (Belfort).
  • Accessible pour le PEB
  • Cote : Th.Sc.2004.3.B
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