Stockage Hybride de l’énergie électrique avec batteries et super condensateurs pour véhicule électrique PAC

Abstract

L'objectif de cette étude été de développer une approche de stockage d'énergie pour la grande famille des véhicules électriques utilisant des dispositifs d’accumulation d’énergies électrique. Pour répondre à cet objectif, un système de stockage hybride pour les véhicules électriques rechargeables et une méthode de stockage de l'énergie pour ces véhicules. Nous avons tout d’abord présenter l’état de l’art de véhicule électrique qui contient des généralité sur le contexte énergétique et écologique dans le monde liée à l’utilisation des ressources d’énergie fossile pour le transport, puis l’histoire des VE, le marché et les différentes architectures des véhicules électriques. Cela nous a permis de définir l’architecture du véhicule électrique en deux parties : les moteurs et les sources d’énergie. Notre chaine de traction commandée est un véhicule tout électrique a entrainement direct, qui est propulsé par un moteur de type synchrone a aiment permanant (MSAP) alimenté par une source d’énergie principale (batterie-pile à combustible). Enfin, nous terminons par un bref revu des efforts appliqués au véhicule électriques. En effet, afin d'améliorer l'autonomie et éviter la décharge profonde de la source principale d’énergie (la pile à combustible) tout en tenant compte du rapport de coût hydrogène/électricité La méthode de stockage hybride de l’énergie électrique développée pour ce véhicule consiste à partager les fortes demande de puissance par le conducteur entre la source principale de et la source secondaire de moyenne puissance (batteries et super condensateur) en plus de sa la source secondaire elle a la capacité de récupérer l’énergie électrique et la stocké pendant le mode de farinage de véhicule grâce à l’inertie. En deuxième lieu, et après une modélisation mathématique des efforts appliqués au véhicule, une modélisation des ´éléments interne de chaque sous-système (pile à combustible, batterie et super condensateur) ont été présenté en détail, ce qui nous a guidés lors de l’application des commandes proposées. Ces sources sont connectées au bus continu par le moyen de deux convertisseurs de Puissance à courant continu, l’un est un élévateur et l’autre un convertisseur réversible en courant. La gestion d’énergie est élaborée par rapport à la puissance demandée par le véhicule et celle qui est disponible dans la source d’énergie à savoir la pile à combustible et le système de stockage d’énergie (SSE).La puissance électrique demandée est correctement distribuée à travers les éléments de cet étage d’alimentation, et cela afin d’assurer la demande en puissance nécessaire à la machine synchrone à aimants permanents pour l’entrainement du véhicule Leséléments constituant l’étage d’alimentation électrique (PAC+SSE) ont été modélisés et dimensionnés dans le but de constituer une étude homogène basée sur un exemple d’un cas réel de prototypes de véhicules électrique légers. Un dimensionnement convenable est nécessaire pour fixer des contraintes réalistes devant être gérées par les algorithmes de gestion. Les quatre points essentiels présentés dans ce travail sont : ? Dimensionnement et modélisation de tous les constituants de la chaîne de traction ; ? Elaboration de la commande de la machine électrique dédiée à la traction du véhicule électrique. ? Une gestion des flux énergétiques dans le système du véhicule électrique, dans notre cas la gestion est faite par rapport à toutes les sources d’énergie telle qu’on aura lors des trois modes traction, freinage et arrêt. Les résultats obtenus ont prouvé l’efficacité de l’algorithme proposé pour la gestion d’énergie et ont démontré la complémentarité entre les trois sources d’énergie à savoir : la piles à combustible, batteries lithium ion et super condensateurs. En fait : ? La source hybride permet de satisfaire les demandes en puissance de la charge. ? Les états de charge finaux des batteries et super condensateurs sont acceptables