Développement d’une méthodologie de modélisation analytique des composants électriques dans un véhicule hybride : Optimisation des performances énergétiques

Statut
pourvu
Direction de recherche

Le véhicule hybride est un système complexe constitué de plusieurs sources d’énergie. La combinaison d'un moteur thermique, de machines électriques et d'un système de stockage permet de diminuer significativement la consommation énergétique et d'offrir des fonctionnalités supplémentaires par rapport au véhicule conventionnel. Afin d’atteindre cet objectif, des optimisations sont nécessaires sur différents plans. Pour un usage donné, les performances énergétiques du véhicule hybride dépendent de trois facteurs principaux fortement interdépendants :
-    la topologie : série, parallèle…
-    le dimensionnement des composants
-    la stratégie de gestion de l’énergie entre les différentes sources.
Le dimensionnement et l’optimisation d’un groupe motopropulseur est une problématique connue dans le domaine automobile. Ils ne peuvent être résolus de manière indépendante : un système n’est bien dimensionné que relativement à des spécifications et à une commande. En effet, la meilleure commande ne peut répondre de façon optimale si le système n’est pas dimensionné correctement. De même, la conception d’un système ne peut être optimale qu’en fonction de la stratégie de commande choisie. Ce problème d’optimisation simultanée de la commande et du dimensionnement des composants est complexe, et il doit s’appuyer sur des modèles pour ceux-ci qui soient d’une complexité - et donc d’une représentativité physiqueà – adaptée. Trop fine, la modélisation complique, voire rend impossible, le processus d’optimisation qui requiert la simulation de ces modèles à chaque évaluation du critère à optimiser. Trop simpliste, elle ne permet pas une prédiction suffisamment fiable des principaux paramètres. 
L’ambition de cette thèse est de développer une méthodologie d’optimisation conjointe du dimensionnement et de la commande d’un groupe motopropulseur hybride avec une efficacité de calcul élevée, basée sur une modélisation analytique de tous les composants électriques, tels que la machine électrique, la batterie et l’électronique de puissance (onduleur et convertisseur DC-DC). Les modèles à développer devront être à la fois représentatifs et légers en termes de temps de calcul, pour permettre une optimisation  en un temps.

 

Mots clefs: Véhicule électrique et hybride , Modélisation, Optimisation, Génie électrique, Electronique de puissance,  Automatique

  • Directeur de thèse    Dr. (HDR)  Antonio SCIARRETTA, IFPEN  Département Contrôle, Signal et Système
  • Ecole doctorale    ED 580 STIC Science et technologies de l’information et de la Communication, Université Paris-Saclay
  • Encadrant IFPEN    Dr. Laïd KEFSI, IFPEN, Ingénieur de recherche en électronique de puissance et contrôle, Département système électrifiés, laid.kefsi@ifpen.fr 
  • Localisation du doctorant    IFP Energies nouvelles, Rueil-Malmaison, France
  • Durée et date de début    3 ans, début au plus tôt le 1er octobre 2020 
  • Employeur    IFP Energies nouvelles, Rueil-Malmaison, France
  • Qualifications    Master 2 diplôme d’ingénieur en génie électrique
  • Connaissances linguistique    Bonne maîtrise de l’anglais indispensable, français souhaitable
  • Autres qualifications    Très bonnes connaissances en Matlab/Simulink, en machine électrique, électronique de puissance et en contrôle, des connaissances en optimisation seraient un plus.
Contact
Encadrant IFPEN 
Dr. Laïd KEFSI
Ingénieur de recherche en électronique de puissance et contrôle, Département système électrifiés
Texte libre

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