Contribution à la conception optimale d'une motorisation hybride parallèle : Choix d'un modèle d'accumulateur

Contribution to the optimal design of an hybrid parallel powertrain : Choice of a battery model

• Auteur / Autrice : Emmanuel Kuhn
• Direction : Christophe Forgez, Guy Friedrich
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Technologies de l'information et des systèmes
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Compiègne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Moteurs électriques

Automobiles -- Possession

Automobiles -- Batteries

Véhicules électriques hybrides

Mots clés libres

Modèle de batterie

Dérivée non entière

Résumé

Ce travail porte sur la prise en compte d'un modèle dynamique et énergétique d'un accumulateur NiMH 42V au sein d'une loi de commande pour véhicule hybride électrique. A partir d'un recensement des phénomènes électrochimiques, un schéma électrique équivalent a été établi, dans lequel la diffusion a été représentée, dans un premier temps, par une fonction de transfert en ordre non entier. Cet outil a permis une très bonne approche de la diffusion, en revanche, en raison de son caractère purement mathématique, il ne permet pas de rendre compte des pertes énergétiques au sein de l'accumulateur. Un second modèle à partir de séries de circuits électriques a pallié ce problème malgré une dégradation de la représentation dynamique du phénomène. Ce dernier modèle a été intégré dans l'élaboration d'une loi de commande garantissant une gestion autonome de l'énergie électrique embarquée au sein d'un véhicule hybride électrique, tout en prévenant les décharges profondes de l'accumulateur.

This work deals with the dynamical and energetical modeling of a 42 V NiMH battery, the model of which is taking into account into a control law for an hybrid electrical vehicle. Using an inventory of the electrochemical phenomena, an equivalent electrical scheme has been established. Ln this model, diffusion phenomena were represented using non integer derivatives. This tool leads to a very good approximation of diffusion phenomena, nevertheless such a pure mathematical approach did not allow to represent energeticallosses inside the battery. Consequently, a second model, made of a serie of electric circuits has been proposed to represent energetical transfers. This second model has been used in the determination of a control law which warrants an autonomous management of electrical energy embedded in a parallel hybrid electrical vehicle, and to prevent deep discharge of the battery.