Modélisation et optimisation d'un coupleur magnétique pour la recharge par induction dynamique des véhicules électriques.

par Karim Kadem

Projet de thèse en Génie électrique


Sous la direction de Eric Laboure et de Mohamed Bensetti.

Thèses en préparation à université Paris-Saclay , dans le cadre de École doctorale Electrical, optical, bio-physics and engineering , en partenariat avec Génie électrique et électronique de Paris (laboratoire) , CentraleSupélec (référent) et de Université Paris-Saclay. Graduate School Sciences de l'ingénierie et des systèmes (2020-....) (graduate school) depuis le 16-01-2017 .


  • Résumé

    Les travaux de recherche de cette thèse sont menés en collaboration entre le laboratoire GeePs et l'institut VEDECOM. Les véhicules électriques (VEs) ne sont toujours pas très attractifs pour les consommateurs. La technologie de stockage électrique constitue le frein majeur à leur déploiement. Une des solutions préconisée pour prolonger l'autonomie des VEs consiste à utiliser des systèmes de transfert d'énergie électrique sans contact en dynamique. Cette thèse porte sur une de ces techniques et plus particulièrement sur le transfert d'énergie inductif résonant. L'objectif de la thèse est de répondre aux exigences en matière de rendement énergétique lors de la phase de transfert de puissance dans un encombrement et un volume contraint et dans le respect des normes sur les émissions électromagnétiques. Dans le premier axe, une comparaison en termes de coefficient de couplage de différentes géométries de coupleurs est menée. La seconde partie a porté sur l'évaluation des champs émis par différentes géométries de coupleurs magnétiques. Ensuite, une approche à base de sources équivalentes est proposée pour le pré-dimensionnement d'une plaque de blindage destiné à limiter le rayonnement du coupleur. Dans le dernier axe de la thèse, l'étude est dédiée aux techniques de détection de la présence du véhicule et au séquencement de l'alimentation des bobines au sol. Une solution originale, permettant de répondre à cette problématique est proposée tout en conservant les propriétés du système.

  • Titre traduit

    Modeling and optimization of a magnetic coupler for dynamic charging induction of electric vehicles.


  • Résumé

    This thesis is carried out in collaboration between the GeePs laboratory and the VEDECOM institute. Electric vehicles (EVs) are still not very attractive to consumers. Electric storage technology is the major obstacle to their deployment. One of the solutions recommended to extend the autonomy of EVs consists in using dynamic wireless power transfer systems. This thesis focuses on one of these techniques and more particularly on the resonant inductive transfer. The objective of the thesis is to propose a modeling and an optimization approach for a magnetic coupler with the aim of proposing an optimal and innovative coupler geometry. In the first axis, a comparison in terms of coupling coefficient of different geometries of couplers is carried out. The second part focused on the evaluation of the fields emitted by different geometries of magnetic couplers. Then, an approach based on equivalent sources is proposed for the pre-sizing of a shielding plate intended to limit the radiation of the coupler. In the last part of the thesis, the study is dedicated to techniques for detecting the presence of the vehicle and sequencing the power supply to the coils on the ground. An original solution, is proposed with no changes of the system properties.