Thèse soutenue

Récupération d'énergie par cycle de Rankine à bord d'un véhicule : commande et gestion énergétique
FR  |  
EN
Accès à la thèse
Auteur / Autrice : Johan Peralez
Direction : Pascal DufourMadiha Nadri
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Automatique
Date : Soutenance le 25/02/2015
Etablissement(s) : Lyon 1
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Électronique, électrotechnique, automatique (Lyon)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'Automatique et de Génie des Procédés (Lyon)
Jury : Président / Présidente : Olivier Sename
Examinateurs / Examinatrices : Yann Chamaillard, Roberto Cipollone, Paolino Tona
Rapporteurs / Rapporteuses : Mazen Alamir, Vincent Lemort

Résumé

FR  |  
EN

Au moins 30% de l'énergie produite par les moteurs à combustion interne est dissipée sous forme de chaleur dans les gaz d'échappement. L'intérêt des constructeurs pour les systèmes de récupération de chaleur bases sur le cycle thermodynamique de Rankine est justifié par des réductions de consommation espérées entre 5 et 10%. L'ambition de cette thèse est de contribuer à lever les principaux verrous liés à la gestion des procédés Rankine pour des applications ≪ mobiles ≫. Ce manuscrit s'appuie sur trois cas d'étude avec, pour chacun, un procédé pilote destiné à être intégré respectivement sur des véhicules légers à moteur essence, sur des camions poids-lourds et sur des trains à propulsion hybride Diesel électrique. Pour cela, des approches de l'automatique à base de modèle ont été développées. Une nouvelle loi de commande non-linéaire, permettant l'asservissement de la température et de la pression en sortie d'évaporateur, est proposée. Il est montré expérimentalement que le système peut être maintenu dans des conditions permettant la récupération d'énergie sans discontinuer, même sur des cycles routiers très dynamiques. La supervision énergétique du cycle de Rankine à bord d'un véhicule est ensuite abordée. Il s'agit de trouver les consignes pour la commande rapprochée qui permettent de maximiser l'efficacité énergétique d'un véhicule équipé d'un système de récupération d'énergie par cycle de Rankine. Il est montré que le gain énergétique apporté par l'optimisation dynamique temps réel proposée est important, comparé à une stratégie basée sur l'optimisation statique du système habituellement employée dans la littérature