La formation par la recherche

Intitulé de la thèse : Association d’un entraînement asynchrone à un dispositif de suralimentation : application à une chaîne de traction automobile.

Le secteur du transport se trouve au cœur des enjeux dans la lutte contre le dérèglement climatique. Le développement massif du véhicule électrique apparaît alors comme une solution technologique pertinente, sous réserve que l’électricité utilisée reste fortement décarbonnée. Pour autant, ce développement s’accompagne également de nombreux défis à relever. En effet, malgré les nombreux progrès réalisés, le prix et l’autonomie de ces véhicules restent encore des freins importants à leur essor. De plus, la question de la sobriété de ces nouveaux modes de transport est également devenu un enjeu majeur. Or, le choix et le dimensionnement des systèmes de motorisation a un impact très fort sur ces différents critères. Il est donc devenu essentiel pour les constructeurs automobiles d’améliorer au mieux le dimensionnement de leurs entraînements électriques pour permettre de réduire leur consommation énergétique, de réduire leur taille (et la quantité de matériaux consommés) mais aussi de mieux exploiter le potentiel de ces moteurs selon les contraintes de fonctionnement du véhicule électrique.

Ces travaux de thèse ont porté sur l’étude d’un dispositif d’électronique de puissance permettant de surfluxer les moteurs de véhicules électriques (sans les surdimensionner), lorsqu’ils en ont besoin pour pouvoir fournir ponctuellement plus de puissance. Son effet et ses bénéfices offrent alors un degré de liberté supplémentaire aux constructeurs qui leur permet de dimensionner des plus petits moteurs particulièrement optimisés pour la basse puissance (circulation urbaine), mais tout de même capables d’atteindre les points de plus forte puissance (accélérations) grâce à l’effet de suralimentation. Cette stratégie de downsizing permet alors d’obtenir des gains très importants sur la taille des moteurs (et la quantité de matériaux utilisés), mais aussi sur la consommation énergétique sur cycle des véhicules électriques. Pour illustrer le principe et l’impact de notre dispositif, nous pouvons le rapprocher métaphoriquement du turbocompresseur appliqué aux moteurs de véhicules thermiques. Ainsi, ces travaux de thèse ont porté sur la création d’un dispositif de suralimentation adapté au cas spécifique des moteurs de véhicules électriques : le surfluxeur.

Mots clés : machine asynchrone de la Tesla Model S 60, MERS, étude comportementale, modélisation multiphysique, approche de dimensionnement par optimisation

École doctorale : ED EEATS - Électronique, Électrotechnique, Automatique, Traitement du Signal
Laboratoire d’accueil : Laboratoire de Génie Electrique (G2Elab - CNRS/UGA/Grenoble INP-UGA)
Direction de thèse : Laurent GERBAUD, Lauric GARBUIO et Hervé CHAZAL

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