Stratégies de commandes d'un véhicule hybride

Chapitre III: Modélisation d'un Véhicule Hybride Série

I. Introduction 26

II. Modèle mécanique du véhicule 26

III. Modélisation des éléments internes du véhicule 28

III.1. Groupe électrogène 28

III.2. Modélisation du MSAP 28

III.3. Modélisation de la batterie 30

III.4 . Modélisation de l'onduleur de tension 31

III.5. Modélisation du Hacheur 33

IV. Conclusion 34

Chapitre IV: Techniques de Commande d'un Véhicule Hybride Série

I. Introduction 35

II. Stratégies de commande basées sur une minimisation instantanée 35

II.1. Commandes de l'ensemble Convertisseur / Machine électrique 35

II.1.1. Commande MLI 36

II.1.2. Commande vectorielle pour un asservissement de vitesse 38

II.2. Commandes de l'ensemble Convertisseur / Batterie 43

II.3.1. Régulation par boucle de courant (CMC) 43

II.3. Stratégie de commandes de l'ensemble Convertisseur /Groupe Electrogène 43

II.4.1. Commande du redresseur par la méthode MLI à bande d'hystérésis (HBCC) 43

II.4.2. Configuration des circuits de contrôle 44

II.5. Application de la technique intelligente sur la commande de la MSAP 46

II.5.1. La commande Vectorielle avec régulateur PI flou de vitesse 46

III. Système de gestion d'énergie du modèle du véhicule 50

III.1. Présentation 50

III.2. Tehcnique de contrôle avec State-flow 51

IV.. Résultats de simulation et validation des commandes 53

IV.1. Introduction 53

IV.2. Schémas globale réalisé 53

IV.3. Validation des stratégies de commande 55
IV.3.1. Validation des commandes liées à la machine de traction et au système de stockage

d'énergie 55

IV.3.2. Validation de la commande de groupe électrogène 59

IV.3.3. Validation du modèle globale du véhicule série réalisé durant un cycle 61

IV.4. Bilan de puissance 64

V. Conclusion 66

Conclusion générale 67

REFERENCES ANNEXES

I

Liste des symboles

E~ Energie impulsionnelle [J] ;

E_~ Energie transitoire [J] ;

E Energie permanente [J] ;

E Energie à fournir par les deux moteurs [J] ;

TH Taux d'hybridation ;

Cmth Couple du moteur thermique [N. m] ;

Fext Force extérieur au véhicule [N] ;

Fair Force équivalente à la résistance de l'air [N];

F_~ Composante de la force de traction [N] ;

F_r Résistance des roues sur le sol [N] ;

v Vitesse du véhicule [m/s] ;

M Masse du véhicule [kg] ;

Pair Masse volumique de l'air;

S Surface frontale du véhicule [m²] ;

C Coefficient de pénétration dans l'air ;

C_r Coefficient de roulement ;

[N] ;

r Réaction du sol sur les roues

P Poids du véhicule [N] ;

a_r Angle formé par la route et l'horizontale [degré] ;

!~ Puissance mécanique nécessaire à l'avancement du véhicule [Watt] ;

[v_s] Tension des enroulements statoriques de la machine de traction [V];

[i_s] Courants dans les enroulements statoriques de la machine de traction [A];

[ _a] Résistances statoriques [.12] ;

[L**] Inductances statoriques [H] ;

[ Ç_s] Composantes du flux statorique dans le repère triphasé (abc) [Wb];

2 03₄5 Composantes du flux statorique dans le repère triphasé (dq) [Wb] ;

2065 Composantes du flux d'entre fer de la MSAP [Wb];

II

9 Position électrique du rotor par rapport au stator [rad] ;

[P(9)] Matrice de Park ;

id, i Courants statoriques de la machin de traction dans le repère tournant (d-q) [A] ;

vd, v_a Composantes des tensions rotoriques dans le repère tournant (d-q) [V] ;

Let, L_a Inductances directe et quadratique de la MSAP [H] ;

C_e Couple électromagnétique de la MSAP [N. m] ;

12 Pulsation des grandeurs rotorique [radis] ;

co_e Pulsation des grandeurs électriques [radis];

f Coefficient de frottement ;

J Moment d'inertie [kg. m²] ;

P Nombre de paires de pôles ;

C_r Couple résistant [N. m] ;

Eb Tension à vide de la batterie [V] ;

R Résistance interne de la batterie [12] ;

b

lb Courant de la batterie [A] ;

Ub Tension à la sortie de la batterie [V] ;

Y_b Rendement de la batterie ;

K Constante de polarisation [Ah^-1] où résistance de polarisation [12] ;

i* Courant dynamique en basse fréquence [A] ;

i Courant de batterie [A] ;

it Capacité extraite [Ah];

Q Capacité maximum de batterie [Ah];

A Tension exponentielle [V] ;

B Capacité exponentielle [Ah]^-1 ;

i_c Courant qui traverse la capacité du bus continu [A] ;

V_L Tension au borne de l`inductance du hacheur [V] ;

iga, igb , i_gc Courants statoriques de la génératrice [A] ; vga, vgb , vgc Tensions statoriques de la génératrice [V].

III