Sizing methodology of an electrical machine for hybrid electrical vehicles, joint optimisation of components sizing and energy management
Méthodologie de dimensionnement d’un moteur électrique pour véhicules hybrides Optimisation conjointe des composants et de la gestion d’énergie
Résumé
Since the development of computers and calculation capacities, the design of electrical
components in electrical engineering is widely based on computing simulations and on numeral
calculations. In complex systems, where numerous components interact to make the system
work, the optimal sizing of the component deeply depends on its systemic environment. The
design of each component is strongly linked to the functioning of the global system. Therefore,
the joint design of the component into its systemic environment allows researchers to improve
the efficiency of the system.
In this methodological context, we optimize an electric machine for a hybrid vehicle. The
aim of this work is to improve the global efficiency of the vehicle. In this work, we build a
magnetic circuit model, and we propose two approaches for solving the optimization problem.
The key points of this work are : taking into consideration the environment of the electrical
machine, the driving cycle and the energy management of the system.
Depuis l’essor des ordinateurs et des capacités de calcul, la conception des composants
du génie électrique repose largement sur des simulations informatiques et sur des calculs numériques.
Dans les systèmes complexes, où de nombreux composants interagissent pour le
bon fonctionnement du système, le dimensionnement optimal du composant dépend nécessairement
de son environnement systémique. La conception de celui-ci est fortement liée au
fonctionnement du système global. La conception intégré du composant dans son environnement
systémique permet ainsi de repousser les limites de l’efficacité énergétique, pour des
systèmes plus performants et moins consommateurs.
En support à ce contexte méthodologique, nous proposons de dimensionner par optimisation
un moteur électrique pour un véhicule hybride dans le but d’améliorer l’efficacité
énergétique globale du véhicule. Dans ce travail, nous avons modélisé le moteur électrique par
un schéma réluctant, et nous proposons deux approches méthodologiques différentes du même
problème. Les points clés de notre approches sont : la prise en compte de l’environnement du
moteur, du cycle de fonctionnement et de la gestion de l’énergie du système.
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