Gestion optimisée des flux énergétiques dans les véhicules électriques multi-source multi-moteur

 

João Pedro Fernandes Trovão

Université de Sherbrooke

 

Domaine : énergie

Programme : établissement de nouveaux chercheurs universitaires

Concours 2018-2019

Dans l'optique d'accélérer l'électrification du transport routier par poids lourd, le couplage simultané de plusieurs sources, d'un côté, et plusieurs moteurs électriques, de l'autre, fait figure de sérieux candidat afin de minimiser la consommation de carburant et ainsi réduire les émissions polluantes.
De ce fait, il devient pertinent de mener une réflexion quant à l'intégration de plusieurs sources d'énergie et plusieurs moteurs électriques de caractéristique très différenciés au sein d'un même système de traction, dans le but de réduire au maximum la consommation et les émissions. D'une part, chacune des sources pourrait être utilisée à son point de fonctionnement idéal, minimisant ainsi l'impact sur sa durée de vie et augmentant son rendement énergétique. D'autre part, le couplage de différents types de moteurs électriques, qui déplacerait le fonctionnement du moteur de combustion interne vers des zones de fonctionnement moins énergivores et moins polluantes, augmenterait le rendement de la traction électrique pour différents régimes de fonctionnements (bases et haute vitesses), plaçant les points d'opération des différents moteurs dans leurs zones de meilleurs rendements. Cette approche modulaire favorise l'intégration au sein des véhicules, essentiellement au niveau de la remorque, ce qui pourrait impacter plus rapidement le parc de véhicules poids lourd déjà existant. De plus, cette approche autorise le fonctionnement en mode dégradé du véhicule et accroit donc la fiabilité du système en continuité de service. Enfin, si un système mono-source mono-moteur ne présente qu'un seul point de rendement optimal, multiplier les sources et les moteurs permettra d'augmenter ce nombre de points et ainsi une gestion d'énergie plus efficace sur toute la gamme de couple/vitesse du véhicule.
 
Ainsi, l'objectif principal de ce projet de recherche consiste à concevoir un système multi-source multi-moteur apte à s'intégrer au sein d'un véhicule routier poids lourd. Ces travaux engloberont les aspects matériels et logiciels (commande et gestion d'énergie) et se placeront dans une logique d'optimisation des rendements énergétiques des véhicules électriquement assistés, dans le but d'une plus grande pénétration de l'électrification des transports dans un secteur d'activité qui représente plus de 37% des émissions totales de GES au Canada.