Véhicules électriques hybrides rechargeables : évaluation des impacts sur le réseau électrique et stratégies optimales de recharge

par Harun Türker

Thèse de doctorat en Génie électrique

Sous la direction de Seddik Bacha.

Le président du jury était Mircea Eremia.

Le jury était composé de Seddik Bacha, Mazen Alamir, Daniel Chatroux, Philippe Poure, Ahmad Hably.

Les rapporteurs étaient Cristian Nichita, Patrick Guerin.


  • Résumé

    Les engagements étatiques relatifs au secteur du transport promouvoient lapopularisation des véhicules rechargeables conformément aux exigences actuelles qu’ellessoient environnementales, techniques ou encore économiques. Ipso facto, ces travaux dethèse, assimilés à la thématique des Smart Grids, exposent une contribution à une gestionorientée du tryptique réseaux électriques, véhicules rechargeables et secteurs résidentiels.La première étape du travail consiste en l’évaluation des impacts liés à un taux de pénétrationélevé. Les travaux se sont ensuite focalisés sur deux problèmes importants qui sont latenue du plan de tension et le vieillissement accéléré des transformateurs de distributionHTA/BT, plus particulièrement ceux alimentant des secteurs résidentiels. Partant, desstratégies de modulation de la charge des batteries embarquées sont proposées et évaluées.Dans une seconde partie, en se basant sur l’hypothèse de bidirectionnalité énergétique duvéhicule électrique hybride rechargeable (Plug-in Hybrid Electric Vehicle - PHEV), estexploré les possibilités d’effacement de pointe et de diminution des puissances souscrites ;conformément au concept Vehicle-to-Home. Les aspects économiques ne sont pas évacués ;à ce titre la minimisation de la facture énergétique d’un logement fait l’objet d’un regardparticulier sous contrainte d’une tarification variable, le V2H servant de levier. Le véhiculebidirectionnel est enfin mis à contribution via une algorithmique adaptée à des fins deréglage du plan de tension et contribue ainsi au concept Vehicle-to-Grid.

  • Titre traduit

    Plug-in hybrid electric vehicles : assessment of impacts on the electric grid and optimal charging strategies


  • Résumé

    The national commitments concerning terrestrial transport are promotingrechargeable vehicles according to actual environmental, technical or economicexigencies. To this end, the contribution of this thesis, related to the Smart Grids, coverssimultaneously the fields of electric utility grids, rechargeable vehicles, and residentialareas. The first step consists in the assessment the impacts caused by a highpenetration level. The research then focuses on two major problems : the voltage plan andthe aging rate of low voltage transformer, particularly those supplying residential areas.Therefore, unidirectional Plug-in Hybrid Electric Vehicles (PHEVs) charging strategieshave been proposed and evaluated. In the second part, based on the bidirectional PHEV,the possibility of consumption peak shaving and decrease of subscription contracts bothunder the concept Vehicle-to-Home are explored. The economics aspects are notignored, so a particular attention is paid of energy cost minimization for a housing undervariable pricing of energy constraint. The bidirectional vehicle is finally used in an adaptedalgorithmic for voltage plan control, thus contributing to the concept Vehicle-to-Grid.


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