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Groupes motopropulseurs hybrides & électriques - Modélisation, simulation, mesures & analyses

MOT/GMPHS
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Pour qui ?

  • Cette formation met en œuvre l’ensemble des connaissances théoriques de l’hybridation des véhicules par la pratique de la modélisation et de la simulation des GMP des véhicules hybrides.
Public :
  • Cette formation s’adresse aux ingénieurs, cadres et techniciens désireux d’élargir leurs connaissances concernant des alternatives dans le domaine des GMP hybrides électriques d’automobile.

Niveau : Fondamentaux

Programme

  • GROUPES MOTOPROPULSEURS HYBRIDES & ÉLECTRIQUES

      • Deux classes d’architectures hybrides : série, parallèle (intérêt et enjeux).
      • Architectures parallèles. Simple arbre par entraînement par façade accessoires, full hybride. Double arbre, hybride par les roues, dérivation électrique de puissance, dérivation électrique n modes.
      • Fonctions de gains de consommation. Panorama, bilan technico-économique et conclusions.

  • SYSTÈMES EMBARQUÉS DE STOCKAGE DE L’ÉNERGIE

      • Batterie électrochimique : principe de fonctionnement, caractéristiques et performances des différentes technologies.
      • Supercondensateurs : principe, performances.
      • Intégration dans le véhicule.

  • ÉLECTRONIQUE DE PUISSANCE

      • Composants de puissance. Structures d’électronique de puissance.
      • Caractéristiques de puissance, contraintes d’implantation, aspects thermiques et vibratoires.
      • Compatibilité électromagnétique.

  • MOTEURS ÉLECTRIQUES

      • Différentes technologies de moteurs électriques : principe de fonctionnement, caractéristiques, performances, évolution.
      • Contraintes d’implantation : compacité, refroidissement. Exemples d’applications sur véhicules.

  • PRINCIPES & LOIS DE COMMANDE

      • Comment commander les moteurs électriques, les divers convertisseurs ? Avec quels principes physiques ? Pour quel résultat ? Fonctions principales, fonctions annexes.

  • CONTRÔLE DES PROPULSEURS HYBRIDES & GESTION DE L’ÉNERGIE

      • Flux d’énergie et supervision énergétique. Objectifs et contraintes. Techniques.
      • Synthèse et validation des contrôleurs.

  • MODÉLISATION & SIMULATION NUMÉRIQUE DE VÉHICULE HYBRIDE

      • Développement d’un modèle de véhicule hybride sous Matlab-Simulink.
      • Modélisation des composants d’une chaîne de traction : modélisation des moteurs thermiques, des machines électriques, des réducteurs, des trains épicycloïdaux, des embrayages.
      • Modélisation de la Toyota Prius avec Matlab-Simulink. Étude des stratégies de gestion d’énergie.

  • GESTION THERMIQUE

      • Gestion thermique des organes électriques. Contraintes de thermique habitacle.

  • MESURES, ESSAIS & ANALYSE D’UNE TOYOTA PRIUS

      • Cette partie s’appuie sur l’utilisation d’une maquette pédagogique fonctionnelle de véhicule hybride (Toyota Prius 2).
      • Identification des composants de la chaîne de traction : description du véhicule, moteur thermique, convertisseurs de puissance, moteurs électriques MG1 et MG2, calculateurs, convertisseurs AC/DC et DC/DC.
      • Mise en œuvre des notions de base, de la modélisation et de la simulation de la Toyota Prius pour définir les essais.
      • Mesures et analyse sur banc d’essais du comportement de la Prius. Mesure des principales grandeurs électriques dans les branches principales. Visualisation des flux d’énergie. Mesures sur plusieurs cas d’utilisation (climatisation, direction assistée…). Autres modes.

  • ÉTUDE D’ARCHITECTURE PAR MODÉLISATION & SIMULATION NUMÉRIQUE

      • Cette partie s’appuie sur l’utilisation d’un modèle AMESIM d’un véhicule hybride.
      • Étude d’architecture : choix des caractéristiques des moteurs thermiques (cylindrée…), choix des caractéristiques des machines électriques (puissances…), choix et calibration de lois de gestion d’énergie, mesure du score CO2 du véhicule sur cycle d’homologation, recherche d’une architecture optimale, étude et analyse des essais.

Objectifs

  • Vous serez capable de :
  • dresser un état de l’art des GMP Hybride en y intégrant le contexte général de l’hybridation et les différentes formes d’hybridations des véhicules routiers,
  • développer un modèle de véhicule hybride et le simuler avec Matlab-Simulink,
  • simuler, analyser et concevoir une architecture hybride à l’aide d’un modèle AMESIM,
  • mesurer, tester et analyser le fonctionnement d’une Toyota Prius sur un banc d’essais.

Pédagogie

  • Fondamentalement interactive, appuyée sur des exemples et des pièces réelles elle aborde les principaux domaines techniques des GMP hydrides.
  • Conception d’un modèle et d’un simulateur de véhicule hybride sur Matlab-Simulink.
  • Ce simulateur est opérationnel, fonctionnel et évolutif. Il peut servir de base à d’autres études que les stagiaires pourront réaliser dans leur cadre professionnel.
  • Mesures et analyses sur une Toyota Prius 2. Les participants peuvent comparer les mesures sur la maquette et simulation numérique sur ordinateur.
  • Les participants simulent les impacts des choix d’architecture sur un simulateur AMESIM de l’IFP Energies nouvelles.