Contribution à la gestion d'énergie des stations de recharge de véhicules électriques avec ressources d'énergie distribuées et système multiport

On the energy management systems for EV charging stations considering distributed energy resources and multiport system

• Auteur / Autrice : Youssef Amry
• Direction : Elhoussin Elbouchikhi, Soumia El Hani
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance le 17/02/2024
• Etablissement(s) : Brest en cotutelle avec Université Mohammed V (Rabat)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Pour l'Ingénieur (Lorient ; 2022-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut supérieur de l'électronique et du numérique
• Partenaire(s) de recherche : Etablissement d'accueil : Université Mohammed V (Rabat)
• Jury : Président / Présidente : Said Guedira
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Elhoussin Elbouchikhi, Soumia El Hani, Said Guedira, Abdelmajid Abouloifa, Abdelali El Aroudi, Lahoucine Idkhajine, Mounir Ghogho, Abdeslam Mamoune
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Abdelmajid Abouloifa, Abdelali El Aroudi, Lahoucine Idkhajine

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modèles mathématiques

Énergie -- Stockage

Alimentation en énergie

Véhicules électriques

Mots clés libres

Véhicules électriques

Systèmes d’énergie distribuée

Système multi-port amovible

Gestion de file d’attente

Système de gestion d’énergie

Electric vehicles

Distributed energy resources

Portable multi-port system

Queue management

Energy management system

Résumé

Face à la transformation rapide du paysage automobile mondial, l’essor des véhicules électriques apparaît comme une réponse majeure aux défis environnementaux, économiques et énergétiques actuels. Cependant, l’adoption massive de ces véhicules génère des préoccupations, notamment sur l’impact sur le réseau électrique et la nécessité d’une infrastructure de recharge robuste. Deux axes majeurs sont explorés dans cette thèse. Le premier concerne la minimisation de l’impact de la recharge sur le réseau en exploitant les énergies renouvelables, couplées a des systèmes de stockage d’énergie. L’analyse s’est concentrée sur un système hybride alliant volant d’inertie et installations photovoltaïques (FL-PVHS). Une analyse technico-économique a comparé différentes configurations de stockage d’énergie démontrant sa compétitivité face aux alternatives conventionnelles. Le second axe se penche sur l’optimisation de l’accès aux stations de recharge grâce à un système multi-port amovible (PMS) couplé à une stratégie avancée de gestion de file d’attente (DLBA) et de gestion de charge optimal. Cette méthode ambitionne de minimiser les délais d’attente en stations de recharge tout en garantissant une consommation énergétique optimale. Cette recherche contribue significativement à l’adoption généralisée des véhicules électriques, tout en offrant des solutions durables et rentables pour le réseau électrique et les infrastructures de recharge.

Given the rapid transformation of the global automotive landscape, the rise of electric vehicles emerges as a key response to current environmental, economic, and energy challenges.However, the widespread adoption of these vehicles raises concerns, particularly regarding the impact on the electric grid and the need for a robust charging infrastructure. Two main areas are explored in this thesis. The first pertains to minimizing the impact of charging on the grid by harnessing renewable energies, combined with energy storage systems. The analysis focused on a hybrid system that combines a flywheel and photovoltaic installations (FL-PVHS).A techno-economic analysis compared different energy storage configurations, demonstrating its competitiveness against conventional alternatives.The second area investigates optimizing access to charging stations through a portable multi-port system (PMS) paired with an advanced queue management strategy (DLBA) and optimal charging management. This method aims to minimize charging station delays while ensuring optimal energy consumption. This research significantly contributes to the widespread adoption of electric vehicles, while providing sustainable and cost-effective solutions for the electric grid and charging infrastructures.