Modèle de simulation efficace et nouvelle stratégie de contrôle pour améliorer l'efficacité énergétique dans les véhicules hybrides électriques terrestres

Effective simulation model and new control strategy to improve energy efficiency in hybrid electric land vehicle

• Auteur / Autrice : Zainab Asus
• Direction : Luis Le Moyne, El-Hassane Aglzim
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique et énergétique
• Date : Soutenance le 16/12/2014
• Etablissement(s) : Dijon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur et microtechniques (Besançon ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Département de Recherche en Ingénierie des Véhicules pour l'Environnement (DRIVE) (Nevers)
• Jury : Président / Présidente : Narayan Kar
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Rochdi Trigui

Mots clés

Mots clés contrôlés

Véhicules électriques hybrides

Mots clés libres

Véhicule électrique hybride

Modélisation efficace

Stratégie de contrôle optimale

Efficacité énergétique

Hybrid electric vehicle

Effective modeling

Optimal control strategy

Energy efficiency

Résumé

Les principaux objectifs de ce travail est de développer une méthode de modélisation efficace pour un déploiement facile et rapide d'une stratégie de contrôle, d'examiner et d'étudier cette stratégie pour une application spécifique, et d'analyser l'amélioration qui peut être apporté à un moteur pour une meilleure efficacité dans les systèmes électrique et hybride. Ce travail comprend une partie simulation du système étudié et sa validation avec les résultats expérimentaux. Les études de cas sont utilisées pour analyser l'optimisation qui peut être effectuée en comparaison au système d'origine (le véhicule étudié est la NOAO).Un outil d'optimisation est choisie pour optimiser la stratégie de contrôle actuellement déployée sur le véhicule. Cette outil nous a permis de développer une nouvelle stratégie de commande optimisée prêt à être déployé dans le véhicule. Un procédé de prédiction pour connaître la consommation d'énergie du système est mis au point en vue d'obtenir un contrôle optimal adapté à la demande du véhicule et à une utilisation spécifique.Comme perspectives, les principaux composants du système peuvent être étudiés et modélisé afin d'améliorer l’efficacité énergétique du véhicule. La Représentation Energétique Macroscopique (REM) est une bonne méthode pour représenter le modèle dynamique et peut être utilisé pour modéliser des machines électromécaniques. Cette méthode est également envisagé pour modéliser d’autre système que le système véhicule tel que les systèmes énergies renouvelables, les systèmes électromécanique ou robotique.

The main objectives of this work is to develop an effective modeling method for an easydeployment of a control strategy, to review and study an optimal control strategy for a specific application, and to analyze improvement that can be effected to engine for better efficiency in hybrid vehicle architecture. The scopes of this work include the simulation part of the studied system and its validation with experimental results. Study cases are used to analyze optimization that can be effected to the original system. A well established optimization tool is chosen to optimize the actual control strategy and becomes a benchmark of a new optimal control strategy to be deployed in the system. A predictive method to know energy consumption of the system is developed in order to obtain an optimal control suitable with the vehicle application. Using the developed model, analysis is conducted to identify an optimal control strategy for a specific utilization. As perspectives, the main components of the system can be studied for improvements of its energy efficiency. The Energetic Macroscopic Representation (EMR) is a good method to represent dynamic model and it can be used to model any electromechanical machines and can be envisaged to model other system than a vehicle system, like a renewable energy system, a new electro-mechanical system or a robotic system.