Approche non entière pour la modélisation électrothermique d'un fil électrique et conception d'une loi de commande pour sa protection thermique grâce à un MOSFET piloté

Abstract : Afin d’optimiser davantage la section des fils électriques dans une automobile tout en évitant les problèmes de surchauffe, il est nécessaire de connaitre plus en détails leur comportement électrothermique. L’objet de la présentation est la mise en place d’un modèle électrothermique d’un fil électrique à l’air libre ainsi que d’une stratégie de protection en température du fil grâce à un algorithme et un MOSFET. En premier lieu un modèle linéaire du fil électrique dont on néglige l’effet de ses extrémités est établi de façon analytique. Ce premier modèle dit à deux volumes, étudie séparément le comportement électrothermique de l’âme (cuivre) et de l’isolant (PVC), puis une simplification est présentée ramenant le fil à un seul volume équivalent (âme + isolant). Ensuite, un second modèle linéaire plus fin pour lequel l’influence des extrémités du fil est prise en compte est également construit de façon analytique. Ce deuxième modèle mis sous forme de fonctions de transferts présente un terme d’ordre non entier lié au flux entrant par l’extrémité du fil considérée. Enfin un troisième modèle non linéaire est obtenu par maillage en tronçons cylindriques du fil électrique. Les deux derniers modèles mettent en évidence l’influence du flux entrant par l’une des extrémités du fil sur sa température longitudinale en régime permanent et permettent l’introduction de la notion de distance d’oubli. Dans le but d’éviter les surchauffes du fil, une stratégie de protection deux-états est présentée. Cette protection utilise un estimateur de température du fil à partir d’une mesure du courant dans le fil et de la température ambiante, un correcteur délivrant le rapport cyclique du courant appliqué par un MOSFET et un algorithme de protection.
Type de document :
Communication dans un congrès
Journées du Groupe de travail Automatique et Automobile (JAA), Oct 2013, Bordeaux, France
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Contributeur : Christophe Farges <>
Soumis le : jeudi 15 février 2018 - 10:07:30
Dernière modification le : vendredi 16 février 2018 - 01:05:25

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  • HAL Id : hal-01709567, version 1

Citation

Mathieu Chevrié, Jocelyn Sabatier, Christophe Farges, Bernard Bavoux, Franck Guillemard. Approche non entière pour la modélisation électrothermique d'un fil électrique et conception d'une loi de commande pour sa protection thermique grâce à un MOSFET piloté. Journées du Groupe de travail Automatique et Automobile (JAA), Oct 2013, Bordeaux, France. 〈hal-01709567〉

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