Conception systémique d'une locomotive hybride autonomeApplication à la locomotive hybride de démonstration et d'investigations en énergétique LHyDIE développée par la SNCF

Systemic design of an autonomous hybrid locomotive : application in the hybrid locomotive of demonstration and investigations in energetic, LHyDIE developed by the SNCF (Société Nationale des Chemins de Fer)

• Auteur / Autrice : Cossi Rockys Akli
• Direction : Xavier Roboam, Bruno Sareni
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Accumulateurs

Énergie

Véhicules électriques hybrides

Systémique

Mots clés libres

Hybridation ferroviaire

Gestion énergétique fréquentielle

Supercondensateurs

Optimisation multicritère

Résumé

Dans le cadre du projet PLATHEE la SNCF et le laboratoire LAPLACE s'intéressent à la conception, au dimensionnement et à la gestion d'énergie d'une locomotive hybride autonome baptisée LHYDIE. La locomotive hybride est constituée d'un groupe diesel couplé à des accumulateurs Ni-Cd et des supercondensateurs. Une première phase d'étude selon une approche de « conception séquentielle » a permis, à partir d'une architecture pré définie, de synthétiser une stratégie de gestion d'énergie puis de dimensionner les éléments de la locomotive. Une seconde phase d'étude a consisté à reprendre le problème selon une démarche de conception simultanée, basée sur un modèle systémique dimensionnel couplé à un outil d'optimisation multicritère. Les dimensions et choix en termes de stratégie de gestion issus de cette thèse sont directement exploités sur la locomotive LHYDIE, actuellement en cours de construction.

In the framework of the PLATHEE project, SNCF and LAPLACE laboratory are together involved with other partners in the design, the energy management and the sizing of a hybrid locomotive so-called LHYDIE. This hybrid locomotive integrates a diesel generator coupled with Ni-Cd accumulators and supercapacitors. Based on a "sequential design approach", starting from a pre-defined architecture, the first step deals with the synthesis of the energy management strategy followed by the system sizing. A second step of this study consists in a revision of the design process following a "simultaneous design approach" based on a systemic modelling coupled with a multi criteria optimisation tool. Design choices in terms of sizing and energy management are directly exploited and adapted on the LHYDIE locomotive prototype actually built in SNCF facilities.