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NWESATY Waleed

”LPV/Hinf control design of on-board energy management systems for electric vehicles.”

 

Directeur de thèse :     Olivier SENAME

Co-encadrant :     Antoneta Iuliana BRATCU

École doctorale : Electronique, electrotechnique, automatique, traitement du signal (eeats)

Spécialité : Automatique et productique

Structure de rattachement : Grenoble-INP

Établissement d'origine :

Financement(s) : Contrat doctoral

 

Date d'entrée en thèse : 01/10/2012

Date de soutenance : 22/10/2015

 

Composition du jury :
RIU Delphine, Professeure, Grenoble Université.
SAVARESI Sergio, Professeur, Politecnico di Milano.
GHANES Malek, MDC-HDR, ENSEA.
RAVEY Alexandre, MDC, Université Technologie de Belfort-Monbéliard (UTBM).
SENAME Olivier, Professeur, Grenoble Université.
BRATCU Antoneta Iulianna, MDC, Grenoble Université.

 

Résumé : Dans cette thèse, le problème de gestion de l’énergie multi-source dans le cas du véhicule électrique est considéré. Le système d'alimentation est composé de différentes sources électriques : pile à combustible, batterie et super-condensateur. Chacune des sources fonctionne de façon efficace dans une zone fréquentielle spécifique, la pile à combustible fourni sa puissance en bas fréquence, tandis que le super-condensateur joue son rôle en haute fréquence, la batterie fournissant la partie moyenne fréquence. Le système est bilinéaire; il est linéarisé dans un système linéaire à des paramètres variants. Dans ce contexte, nous proposons les techniques de commande multi-variable robuste de type LPV (linear parameter varying)/Hinf afin de spécifier la dynamique du courant de chaque source dans sa zone fréquentielle, en contribuant ainsi à la prolongation de sa durée de vie. Chaque source électrique est couplée avec un convertisseur DC-DC, les trois convertisseurs étant connectés en parallèle à un bus DC commun qui alimente le moteur électrique du véhicule jouant le rôle de la charge. La tension de ce bus DC doit être maintenue autour une référence avec une marge d’erreur de 10% au maximum. Les trois sources sont coordonnées pour fournir la puissance demandée par la charge quel que soit le cycle de conduite. Nous proposons également une méthode de réduction de modèle pour simplifier le contrôleur LPV/Hinf, qui sera adapté à l'implémentation pratique. > Le système complet est simulé numériquement sur MATLAB/Simulink en utilisant deux cycles de conduite : NEDC (le nouveau cycle européen de conduite) et un cycle proposé par IFSTTAR (Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux). Les résultats sont validés expérimentalement sur un banc d’essai temps réel réalisé en collaboration avec le laboratoire IRTES-Set à Belfort-France. La stratégie de commande utilisée montre des résultats prometteurs par rapport aux objectifs qui sont: la régulation de tension du bus DC, la séparation fréquentielle des courants fournis par les sources de puissance et le comportement en régime continu des trois sources de puissance. Mots clés contrôle Hinf, LPV système, gestion d’énergie, contrôle d’ordre réduit, séparation fréquentielle, véhicules électriques.


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