Etude et mise au point d'une nouvelle famille d'alterno-démarreur pour véhicules hybrides et électriques

Study and development of a new family of stater-generator for hybrid and electric vehicles

• Auteur / Autrice : Li Li
• Direction : Albert Foggia, Afef Kedous-Lebouc
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance le 19/05/2011
• Etablissement(s) : Grenoble
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de génie électrique (Grenoble, Isère, France ; 2007-....)
• Jury : Président / Présidente : Betty Lemaire-Semail
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Albert Foggia, Afef Kedous-Lebouc, Jean-Claude Mipo
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Georges Barakat, Marie-Cécile Pera

Mots clés

Mots clés libres

Véhicle hybride

Machine synchrone à double excitation

Dimensionnement

Modélisation des pertes fer

Modèle d'hystérésis dynamique scalaire

Hybrid vehicle

Hybrid excited synchronous machine

Machine sizing

Iron loss modeling

Scalar dynamic hysteresis model

Résumé

Les travaux de cette thèse portent sur une nouvelle structure de machine à double excitation (MSDE) pour l'application des véhicules hybrides et électriques. Ce type de machine, ayant deux sources d'excitation, bénéficie un degré de liberté supplémentaire et un contrôle facile sur le flux. Grâce à ce degré de liberté, la machine peut être dimensionnée de manière que son meilleur rendement coïncide avec la zone de fonctionnement la plus sollicitée de la machine. Cette nouvelle structure a fait l'objet principal de ce mémoire. Le fonctionnement de la MSDE est présenté dans les deux premiers chapitres. La machine est dimensionnée suivant un cahier des charges pour véhicule hybride. La validation expérimentale a confirmé le bon fonctionnement de la structure et montré son intérêt. Une autre problématique dans le dimensionnement de la machine est l'aspect thermique car les machines sont devenues de plus en plus compactes et puissantes. Une estimation correcte des pertes est indispensable pour évaluer correctement les performances de la machine. C'est la raison pour laquelle on a décidé de consacrer une partie de cette thèse à la modélisation des pertes fer, dont l'estimation n'est pas évidente.

The PhD work deals with a new structure of hybrid excited synchronous machine (MSDE) for the application of hybrid and electric vehicles. This kind of machine, with two excitation sources, benefits an additional degree of freedom and an easy control of flux. Due to this degree of freedom, the machine can be designed in the way that its best efficiency coincide with the most solicited operating zone. This new machine structure is the main subject of this study. The principle of this MSDE is presented in the first two chapters. The machine is then designed according to the specifications for an hybrid vehicle. The experimental validation has confirmed the proper functioning of the structure and shown its interest. Another important subject in the machine sizing is the thermal aspect because our machines are becoming more and more compact and powerful. A correct estimation of the iron loss is essential for evaluating correctly the machine performances. That's why we have decided to dedicate a part of this study to the modeling of iron loss, of which the estimation is not evident.