Epreuve de dossier - 20V%e9hicule%20... · Préparation agrégation génie électrique Epreuve de dossier…

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  • Prparation agrgation gnie lectrique Epreuve de dossier

    TIMIN J-Louis

    le 22.01.11

    VEHICULE ELECTRIQUE HYBRIDE : MOTORISATION

  • 2

    VEHICULE ELECTRIQUE HYBRIDE : MOTORISATION

    [1] Motorisation des Vhicules ElectriquesB. MULTON Techniques de lingnieur E3996, 2/2001.

    [2] Vhicules hybrides, quel avenir ?F. VANGRAEFSCHEPE, P. MENEGAZZI (IFP) Panorama, 2005.

    [3] A Torque and Speed Coupling Hybrid Drivetrain Architecture,Control, and SimulationY. GAO, M. EHSANIIEEE Trans. On Power Electronics, vol. 21, n3, may 2006, pp.741-748.

    [4] Les Systmes Alterno-Dmarreur Rversibles ValeoJ.M. DUBUS, P. MASSON, C. PLASSE (Valeo Systmes Electriques)REE octobre 2004.

    [5] STOP&START Dossier de presse PSA Peugeot Citron, septembre 2004

    [6] Extraits magazine Turbo, Toyota Prius 3,Honda Insight 2 Hybride Executivehttp://www.turbo.fr/, 2 juillet 2009, 26 janv. 2009

    [7] Toyota Prius 3 Documentation commerciale 2010 (tronque).

    [8] Toyota Prius 2 Extraits de la documentation technique

    Bibliographie

    http://www.turbo.fr/

  • 3

    Sommaire

    1 Les besoins

    1.1 Economiques [doc. 2]

    1.2 Environnementaux [doc. 2]

    2 Les solutions

    2.1 Types de motorisation

    100% hybride (Toyota) [doc. 1, 6,7 et 8] semi-hybride (Honda) [doc. 1, 6]

    2.2 Rduction de la consommation

    Start-Stop (PSA peugeot citroen) [doc. 4 et 5]2.3 Asservissement couple-vitesse [doc. 3]

    3 Les valeurs ajouts

    4 Conclusion

    VEHICULE ELECTRIQUE HYBRIDE : MOTORISATION

  • 4

    1 Les besoins1.1 Economiques

    VEHICULE ELECTRIQUE HYBRIDE : MOTORISATION

    Progrs

    cot

    technologie

    prix carburant

  • 5

    Repondre une clientle Haut de Gamme:

    Puissance

    volume

    1 Les besoins1.1 Economiques

    Repondre une clientle Grand Publique:

    Prix

    TailleFacteurs extrieurs:

    Prix du ptrole

    Politique fiscale sur les carburants

    VEHICULE ELECTRIQUE HYBRIDE : MOTORISATION

  • 6

    1 Les besoins1.1 Environnementaux

    VEHICULE ELECTRIQUE HYBRIDE : MOTORISATION

  • 7

    1 Les besoins1.1 Environnementaux

    VEHICULE ELECTRIQUE HYBRIDE : MOTORISATION

    Evolution:

    intgration de l'assistance conduite efficace

    Conraintes pour tre comptitif:

    consommation emission de Co2

  • 8

    Solutions multimoteurs (un moteur par roue):

    => rendement 88% au lieu de 95%)

    les petits moteurs sont moins efficaces que les gros (pertes par effet joule)

    Solutions hybrides:

    => Optimisation poids/consommation

    Solutions tout lectrique:

    => Masse batteries > 400kg/1T!!

    Source: B. MULTON (E 3 996)

    2 Les solutions

    2.1 Type de motorisation

    VEHICULE ELECTRIQUE HYBRIDE : MOTORISATION

  • 9

    2 Les solutions

    2.1 Type de motorisation

    100% hybride PRIUS (Toyota)

    Architecture moteur:

    => Hybride srie-parallle

    Le moteur essence est complt

    d'un machine synchrone aimant permanent -force motrice- (MG2)

    D'une batterie d'accumulateur

    D'une machine synchrone aimant (MG1)

    Un convertisseur d'nergie lectrique continu/alternatif

    VEHICULE ELECTRIQUE HYBRIDE : MOTORISATION

    Train plantaire picyclodal

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    2 Les solutions

    2.1 Type de motorisation

    100% hybride PRIUS (Toyota)

    VEHICULE ELECTRIQUE HYBRIDE : MOTORISATION

    Dmarrage et conduite avec MG2 (A) jusqu' 50Km/h:

  • 11

    2 Les solutions

    2.1 Type de motorisation

    100% hybride PRIUS (Toyota)

    VEHICULE ELECTRIQUE HYBRIDE : MOTORISATION

    Si le couple augmente (B):

    MG2 + MG1=> drramage de MTH

  • 12

    2 Les solutions

    2.1 Type de motorisation

    100% hybride PRIUS (Toyota)

    VEHICULE ELECTRIQUE HYBRIDE : MOTORISATION

    En rgime croisire avec lgre acclration (C):

    MG2 + MG1=> MTH

  • 13

    2 Les solutions

    2.1 Type de motorisation

    100% hybride PRIUS (Toyota)

    VEHICULE ELECTRIQUE HYBRIDE : MOTORISATION

    Acclration totale (E):

    MG2 + MTH/MG1 + Batt

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    2 Les solutions

    2.1 Type de motorisation

    100% hybride PRIUS (Toyota)

    VEHICULE ELECTRIQUE HYBRIDE : MOTORISATION

    Dclration (F):

    MG2 + Batt

  • 15

    2 Les solutions

    2.1 Type de motorisation

    100% hybride PRIUS II

    VEHICULE ELECTRIQUE HYBRIDE : MOTORISATION

    100% hybride PRIUS II

    P = V * I

    P= cste

    Puissance ncessaire pour entrainer le moteur

    I = P / V

    Si V augmente

    => I diminue

    => les pertes joules

    diminuent

    Pj = R * I

    Meilleur rendement

  • 16

    2 Les solutions

    2.1 Type de motorisation

    100% hybride PRIUS II

    VEHICULE ELECTRIQUE HYBRIDE : MOTORISATION

    MG2 Moteur synchrone

    500V-50kW 1540 t/mn 400Nm(1200t/mn)

    2 onduleurs 4QUnite de commande

    Hacheur survolteur

    500V

    Batterie d'accumulateurs (38 modules de 6 lments de 1.2V)

    MG1 Moteur synchrone

    500V-10kW-10000t/mn 12Nm(8000t/mn)

  • 17

    2 Les solutions

    2.1 Type de motorisation

    100% hybride PRIUS III

    Seul sur le march du 100% hybride

    VEHICULE ELECTRIQUE HYBRIDE : MOTORISATION

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    Architecture moteur:

    => Hybride-parallle (semi-hybride)

    Le bloc lectrique ne sert qu' titre d'appoint du bloc thermique

    VEHICULE ELECTRIQUE HYBRIDE : MOTORISATION

    2 Les solutions

    2.1 Type de motorisation

    semi-hybride HONDA Insight 2 Hybride Executive

    Honda Insight 2 (2009) Prius III (2009)

    Moteur lectrique

    Puissance 14CV) 82CV

    Couple max 78,5Nm 207Nm

    Moteur essence

    Puissance 88CV 99CV)

    Couple max 121Nm 142Nm

    CO2 101 g/km 89 g/km

    Consommassion 4.4 l/100km 3.9 l/100km

    Prix 18000 euros 26590 euros

  • 19

    PSA Peugeot Citroen / Valo

    VEHICULE ELECTRIQUE HYBRIDE : MOTORISATION

    2 Les solutions

    2.2 Rduction de la consommassion

    En mode alterneteur: Rendement de 80% ( comparer aux 65 70% d'un alternateur conventionnel)

  • 20

    Augmentation de la plage Couple-vitesse max

    VEHICULE ELECTRIQUE HYBRIDE : MOTORISATION

    2 Les solutions

    2.3 Asservissement couple vitesse

  • 21

    Assistance la

    conduite

    VEHICULE ELECTRIQUE HYBRIDE : MOTORISATION

    3 Les valeurs ajoutes

    PRIUS III

    INSIGHT 2

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    Progrs technologiques

    VEHICULE ELECTRIQUE HYBRIDE : MOTORISATION

    4 Conclusion

    Amlioration du rendement

    Rduction des emissions de co2

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    Progrs technologiques

    VEHICULE ELECTRIQUE HYBRIDE : MOTORISATION

    4 Conclusion

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