Méthodologie de dimensionnement d'un moteur électrique pour vehicules hybrides. Optimisation conjointe des composants et de la gestion d'énergie, 2014. ,
, Key world energy statistics, 2017.
, Ministère de la transition écologique et solidaire
, Climate Change 2014 : Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), 2014.
, GISS Surface Temperature Analysis (GISTEMP), 2018.
Global surface temperature change, Reviews of Geophysics, vol.48, issue.4, 2010. ,
, Centre Interprofessionnel Technique d'Etudes de la Pollution Atmosphérique (CITEPA), CITEPA, Format SECTEN, 2017.
, « 7 Million Deaths Annually Linked to Air Pollution, 2014.
Impacts sanitaires de la pollution de l'air en France : nouvelles données et perspectives, communiqué de presse ,
, Press Release : EPA, California Notify Volkswagen of Clean Air Act Violations / Carmaker allegedly used software that circumvents emissions testing for certain air pollutants, 2015.
, Association négaWatt, Les grandes lignes du scénario négaWatt 2017-2050, 2017.
, LOI n° 2015-992 du 17 août 2015 relative à la transition énergétique pour la croissance verte
Electromobility in Norway : experiences and opportunities, Research in Transportation Economics, vol.50, pp.29-38, 2015. ,
, Les grands constructeurs comptent investir plus de 90 milliards de dollars dans l'électrique, 2018.
Cycling as a part of daily life : a review of health perspectives, Transport Reviews, vol.36, issue.1, pp.45-71, 2016. ,
, Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (ADEME)
, Association pour le développement de la mobilité électrique (AVERE-France), 2017.
, European Automobile Manufacturers' Association, Alternative fuel vehicle registrations, 2017.
, Etude : le véhicule électrique dans la transition écologique en France
,
,
The Growing Role of Minerals and Metals for a Low Carbon Future, 2017. ,
The state of the art of electric, hybrid, and fuel cell vehicles, Proceedings of the IEEE, vol.95, pp.704-718, 2007. ,
Battery, ultracapacitor, fuel cell, and hybrid energy storage systems for electric, hybrid electric, fuel cell, and plug-in hybrid electric vehicles : State of the art, IEEE transactions on Vehicular Technology, vol.59, issue.6, pp.2806-2814, 2010. ,
A comprehensive overview of hybrid electric vehicle : Powertrain configurations, powertrain control techniques and electronic control units, Energy Conversion and Management, vol.52, issue.2, pp.1305-1313, 2011. ,
Powertrain architectures of electrified vehicles : review, classification and comparison, Journal of the Franklin Institute, vol.352, issue.2, pp.425-448, 2015. ,
Comparative study of generic hybrid topologies, Electric Vehicle Symposium, vol.18, 2001. ,
Improvement of a Series-Parallel Hybrid Electric Vehicle Architecture, p.141, 2017. ,
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01713421
Comparison of different power-split hybrid architectures using a global optimisation design method, International Journal of Electric and Hybrid Vehicles, vol.8, issue.3, pp.225-241, 2016. ,
Systematic approach of the sizing optimization and the elaboration of energy management laws for an hybrid vehicle, 2004. ,
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01748092
Forecasting the electric transformation in transportation : the role of battery technology performance, Technology Analysis & Strategic Management, vol.29, issue.10, pp.1103-1120, 2017. ,
Energy storage systems for automotive applications, IEEE Transactions on industrial electronics, vol.55, issue.6, pp.2258-2267, 2008. ,
Comparison and design of different electrical machine types regarding their applicability in hybrid electrical vehicles, ICEM 2008. 18th International Conference on, pp.1-5, 2008. ,
Electric propulsion system for electric vehicular technology : A review, Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol.29, pp.924-940, 2014. ,
Report on Toyota/Prius motor design and manufacturing assessment, Federal Register, pp.1-15, 2004. ,
, Report on Toyota/Prius Motor Torque-Capability, 2004.
, Report on toyota prius motor thermal management, ORNL, 2005.
, Evaluation of 2004 Toyota Prius hybrid electric drive system, 2006.
Performance comparison of three storage systems for mild HEVs using PHIL simulation, IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol.58, issue.8, pp.3959-3969, 2009. ,
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00506572
Driving patterns analysis and driving cycles, within the project : European Development of Hybrid Technology approaching efficient Zero Emission Mobility (HYZEM), INRETS report, n LEN, vol.9709, p.47, 1997. ,
Conception systémique pour la conversion d'énergie électrique 1 : approche intégrée par optimisation, 2012. ,
, Mind the Gap 2016 : Fixing Europe's flawed fuel efficiency tests, 2016.
Real-world driving cycles for measuring cars pollutant emissions-Part A : The ARTEMIS European driving cycles, Sciences et Technologies des Transports, 2009. ,
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01431829
Review of optimization strategies for system-level design in hybrid electric vehicles, IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol.66, issue.1, pp.57-70, 2017. ,
On the coupling between the plant and controller optimization problems, Proceedings, vol.3, pp.1864-1869, 2001. ,
Power management strategy for a parallel hybrid electric truck, IEEE transactions on control systems technology, vol.11, issue.6, pp.839-849, 2003. ,
Optimal redesign of linear systems, Journal of dynamic systems, vol.118, issue.3, pp.598-605, 1996. ,
Optimal design and control of an electric DC motor, Proceedings of the 1999 ASME Design Engineering Technical Conferences, pp.85-96, 1999. ,
Optimal design of a parallel hybrid electric vehicle using multi-objective genetic algorithms, pp.871-876, 2009. ,
Combined optimal sizing and control for a hybrid tracked vehicle, Energies, vol.5, issue.11, pp.4697-4710, 2012. ,
Hybrid vehicle design using global optimisation algorithms, International Journal of Electric and Hybrid Vehicles, vol.1, issue.1, pp.57-70, 2007. ,
Particle swarm optimisation for hybrid electric drive-train sizing, International Journal of Vehicle Design, vol.58, issue.2-4, pp.181-199, 2012. ,
Convex optimization of charging infrastructure design and component sizing of a plug-in series HEV powertrain, IFAC Proceedings Volumes, vol.44, pp.13052-13057, 2011. ,
Optimal sizing of a series PHEV : Comparison between convex optimization and particle swarm optimization, IFAC-PapersOnLine, vol.48, issue.15, pp.16-22, 2015. ,
Joint optimization of control and sizing of the parallel HEV using SQP algorithm, 13th International Workshop on Optimization and Inverse Problems in Electromagnetism, 2014. ,
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01065920
MINLP solver software, Wiley encyclopedia of operations research and management science, 2014. ,
Optimisation continue, 2002. ,
Convex optimization, 2004. ,
Optimisation combinatoire, Programmation discrète : méthodes mathématiques et algorithmiques, 1984. ,
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-00286236
, Network-Enabled Optimization System (NEOS)
A fast elitist multiobjective genetic algorithm : NSGA-II, MATLAB Central, vol.182, 2006. ,
A comprehensive analysis of energy management strategies for hybrid electric vehicles based on bibliometrics, Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol.48, pp.88-104, 2015. ,
Fuzzy-logic-based torque control strategy for parallel-type hybrid electric vehicle, IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol.45, issue.4, pp.625-632, 1998. ,
Simulation and assessment of power control strategies for a parallel hybrid car, vol.214, pp.705-717, 2000. ,
Hybrid Electric Vehicle Model Predictive Control Torque-Split Strategy Incorporating Engine Transient Characteristics, vol.61, p.2012 ,
Gestion énergétique des véhicules hybrides : de la simulation à la commande temps réel, 2009. ,
A comparative analysis of energy management strategies for hybrid electric vehicles, Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, vol.133, issue.3, p.31012, 2011. ,
Dynamic programming and Lagrange multipliers, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol.42, pp.1-767, 1956. ,
Optimal energy management of HEVs with hybrid storage system, Energy Conversion and Management, vol.76, pp.437-452, 2013. ,
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00881172
Hybrid vehicle energy management : singular optimal control, IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol.66, issue.11, pp.9654-9666, 2017. ,
Conception par optimisation d'une chaine de traction électrique et de son contrôle par modélisation multi-physique, 2015. ,
Influence of driving cycles on traction motor design optimizations for electric vehicles, Transport Research Arena (TRA) 5th Conference : Transport Solutions from Research to Deployment, 2014. ,
Modélisation des actionneurs électromagnétiques par réseaux de reluctances. Création d'un outil métier dédié au prédimensionnement par optimisation, 2006. ,
Machines synchrones : fonctionnement en régime permanent, vol.6, 2007. ,
Machines synchrones : Fonctionnement en régime autopiloté, vol.6, 2010. ,
Electrical machines and drives for electric, hybrid, and fuel cell vehicles, Proceedings of the IEEE, vol.95, pp.746-765, 2007. ,
DOI : 10.1109/jproc.2006.892482
Problème de la motorisation d'un véhicule électrique, pp.1-53, 1995. ,
Dimensionnement optimal de machines synchrones pour des applications de véhicules hybrides, 2013. ,
Calcul des machines électriques, 1967. ,
Model simulation, validation and case study of the 2004 THS of Toyota Prius, International Journal of Vehicle Systems Modelling and Testing, vol.3, issue.3, pp.139-167, 2008. ,
An optimizer using the software component paradigm for the optimization of engineering systems, COMPEL-The international journal for computation and mathematics in electrical and electronic engineering, vol.26, pp.368-379, 2007. ,
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00196729
PLUMES : Towards a unified approach to building physical modeling, Proceedings of Building Simulation, 2013. ,
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/cea-01844711
Numerical recipes in C, vol.2, 1996. ,
Optimisation de Gammes : Application à la Conception des Machines Synchrones à Concentration de Flux, 2011. ,
Global optimization of a parallel hybrid vehicle using optimal energy management, International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics, vol.43, issue.1-2, p.115, 2013. ,
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00819212
Multiobjective optimization of induction machines including mixed variables and noise minimization, IEEE Transactions on Magnetics, vol.44, issue.6, pp.1102-1105, 2008. ,
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01981111
Methods for optimization of nonlinear problems with discrete variables : a review, Structural optimization, vol.8, pp.69-85, 1994. ,
Scalability of surface PM machines with concentrated windings designed to achieve wide speed ranges of constant-power operation, IEEE International Conference on, p.7, 2005. ,
A review of the design issues and techniques for radial-flux brushless surface and internal rare-earth permanent-magnet motors, IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol.58, issue.9, pp.3741-3757, 2011. ,
Extraction de modèles thermiques simplifiés des machines électriques à partir d'un calcul du champ de températures, 2011. ,
Solutions d'isolation électrique pour les machines fonctionnant à Hautes Températures, 2014. ,
Contribution à la prise en compte des aspects thermiques des machines électriques dans un environnement mécatronique, 2015. ,
Evolution and modern approaches for thermal analysis of electrical machines, IEEE Transactions on industrial electronics, vol.56, issue.3, pp.871-882, 2009. ,
Thermal analysis of a PMaSRM using partial FEA and lumped parameter modeling, IEEE Transactions on Energy Conversion, vol.27, issue.2, pp.477-488, 2012. ,
Lumped parameter thermal model for electrical machines of TEFC design, IEE Proceedings B (Electric Power Applications), vol.138, pp.205-218, 1991. ,
A simplified thermal model for variable-speed self-cooled industrial induction motor, IEEE Transactions on Industry Applications, vol.39, issue.4, pp.945-952, 2003. ,
Altair Flux, 2017. ,
Finite-element modeling of thermal contact resistances and insulation layers in electrical machines, IEEE Transactions on Industry Applications, vol.37, issue.1, pp.15-20, 2001. ,
A detailed heat and fluid flow analysis of an internal permanent magnet synchronous machine by means of computational fluid dynamics, IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol.59, issue.12, pp.4568-4578, 2012. ,
Etude des Echanges Thermiques par Convection Autour des Têtes des Bobines d'un Alterno-Démarreur Intégré par des Méthodes Numériques de type CFD, 2016. ,
Coupled 3-D thermal and electromagnetic modelling of a liquid-cooled IPM traction motor ,
,
Determination of critical parameters in electrical machine thermal models, IEEE Transactions on Industry Applications, vol.44, issue.4, pp.1150-1159, 2008. ,
Solving the more difficult aspects of electric motor thermal analysis in small and medium size industrial induction motors, IEEE Transactions on Energy Conversion, vol.20, issue.3, pp.620-628, 2005. ,
Heat transfer, vol.20, pp.40-60, 1997. ,
Detection of subsurface voids using scanning thermal microscopy, Ultramicroscopy, vol.80, issue.1, pp.7-11, 1999. ,
Heat transfer coefficients at end winding and bearing covers of enclosed asynchronous machines, Elektrie, vol.22, pp.160-162, 1968. ,
Use of the results of the four-heat run method of induction motors for determining thermal resistance, Elektrotechnika, vol.62, issue.6, pp.219-232, 1969. ,
Analysis of the endwinding cooling effects in TEFC induction motors, Industry Applications Conference, 2006. 41st IAS Annual Meeting. Conference Record of the 2006 IEEE, vol.2, pp.797-804, 2006. ,
Comparison of a CFD analysis and a thermal equivalent circuit model of a TEFC induction machine with measurements, IEEE Transactions on Energy Conversion, vol.24, issue.4, pp.809-818, 2009. ,
Modélisation thermique des alternateurs automobiles, 2012. ,
Refroidissement des machines électriques tournantes, vol.6, pp.3460-3461, 1999. ,
Étude expérimentale et numérique des transferts de chaleur en espace annulaire sans débit axial et avec cylindre intérieur tournant, International journal of thermal sciences, vol.38, issue.7, pp.547-559, 1999. ,
Contribution à la modélisation multi-physique : électro-vibroacoustique et aérothermique de machines de traction, 2007. ,
Channel, shaped, laminated, high temperature slot wedge for dynamoelectric machines, Mai, vol.22, p.1973 ,
Lumped Parameter Thermal Model of Permanent Magnet Synchronous Machines, p.1, 2017. ,
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01649396
TEFC induction motors thermal models : A parameter sensitivity analysis, IEEE Transactions on Industry Applications, vol.41, issue.3, pp.756-763, 2005. ,
All of statistics : a concise course in statistical inference, 2013. ,
Global sensitivity indices for nonlinear mathematical models and their Monte Carlo estimates, Mathematics and computers in simulation, vol.55, issue.1-3, pp.271-280, 2001. ,
Analyse de sensibilité pour des modèles stochastiques à entrées dépendantes : application en énergétique du bâtiment, 2015. ,
Variance based sensitivity analysis of model output. Design and estimator for the total sensitivity index, Computer Physics Communications, vol.181, issue.2, pp.259-270, 2010. ,
Study of the sensitivity of coupled reaction systems to uncertainties in rate coefficients. I Theory, The Journal of chemical physics, vol.59, issue.8, pp.3873-3878, 1973. ,
Random balance designs for the estimation of first order global sensitivity indices, Reliability Engineering & System Safety, vol.91, issue.6, pp.717-727, 2006. ,
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01065897
Optimal Design and Sizing of Through-The-Road Hybrid Vehicle Powertrain, SIA POWERTRAIN conference, 2018. ,
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01907847
Backward Modeling and Energy Management Optimization of a Two-Clutches Series-Parallel HEV for Efficiency Assessment, IFAC Proceedings Volumes, vol.45, pp.422-427, 2012. ,
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01436633
Model simulation, validation and case study of the 2004 THS of Toyota Prius, International Journal of Vehicle Systems Modelling and Testing, vol.3, issue.3, pp.139-167, 2008. ,
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02005586
A fast and elitist multiobjective genetic algorithm : NSGA-II, IEEE transactions on evolutionary computation, vol.6, issue.2, pp.182-197, 2002. ,
, Liste des figures 1.1 Consommation d'énergie finale selon la source d'énergie, p.21, 2015.
Émissions des principaux GES par secteur, p.22, 2015. ,
23 2.1 Architecture hybride parallèle à deux embrayages, 2015. ,
Exemple d'architecture à dérivation de puissance ,
7 Description des approches pour l'optimisation d'un système énergétique. . 38 2.8 Représentation des modèles direct et inverse ,
50 2.12 Description des variables géométriques associées à la machine électrique. . 51 2.13 Exemple de cartographie de rendement de la machine électrique, p.51 ,
, , p.52
57 3.3 Caractéristique couple-vitesse type d'une machine synchrone autopilotée. 59 3.4 Représentation de l'anti-périodicité des sources dans la machine, p.61 ,
62 3.6 Validation du modèle électromagnétique : exemple de la machine de la Toyota Prius II (8 pôles) ,
Architecture hybride parallèle à deux embrayages, p.67 ,
, Cartographie de consommation spécifique du moteur thermique initial, p.68
, Processus d'optimisation lancé pour chacune des valeurs possibles pour p, p.71
, Comparaison des fronts de pareto obtenus pour les différentes valeurs de p 73
, Fonctionnement de la machine électrique sur cycle d'utilisation, p.75
, Masse des machines électriques obtenues dans des systèmes optimaux, p.76
, Géométries des machines à 6 et 10 pôles dans un véhicule optimal, p.77
Phénomènes de conduction et de convection ,
, Démarche de prise en compte des phénomènes thermiques dans la machine 84
, Interfaces entre composants solides dans une machine synchrone à aimants 86
, Variabilité du coefficient de convection autour des têtes de bobine, vol.87
,
, Description de la machine d'un point de vue thermique, p.89
, Direction principale des enroulements dans la machine, p.91
Représentation équivalente de la conduction (parallélépipède), p.96 ,
Représentation équivalente de la conduction (cylindre), p.96 ,
, Représentation équivalente de la convection sur une surface, p.97
Zones et flux thermiques dans la machine (plan axial), p.97 ,
Simplification en cellules cylindriques de la machine (coupe axiale), p.98 ,
, Modélisation de l'encoche par un réseau de résistances, p.99
, , p.100
, Réseau de résistances thermiques complet de la machine, p.102
, Comparaison des modèles FEA et LPTN (profil de température), p.103
Comparaison des modèles FEA et LPTN (flux de chaleur), p.103 ,
Incertitude sur la température des têtes de bobines ,
, Influence de la contrainte thermique sur la cartographie de rendement, p.118
, Masse des machines dans des systèmes optimaux, p.120
, Fonctionnement de la machine sur cycle (avec contrainte thermique), p.121
Architecture série/parallèle through the road ,
, Architecture
, Distinction entre le modèle simple et le modèle fin de la machine, p.127
, Fronts de pareto pour les 2 cas d'optimisation de l'architecture SPHEV1, vol.128
, Géométrie des machines dans des véhicules SPHEV1 optimaux, p.129
, Cartographie de rendement des ACM dans des véhicules SPHEV1 optimaux131
, Liste des tableaux
27 2.1 Caractéristiques des principaux composants pour une application VEH. . 32 2.2 Classification non-exhaustive des algorithmes d'optimisation, p.47 ,
71 3.2 Comparaison des temps de calcul pour les différents modèles développés et les différents niveaux de calcul lors de l'optimisation ,
, Dimensionnements optimaux de véhicules embarquant 28 modules batteries 75
, Caractéristiques des machines embarquées dans les véhicules optimaux, p.77
Comparaison des méthodes d'analyse thermique ,
, , p.85
, Données pour la construction du modèle thermique de référence, p.93
, Équivalence entre certaines grandeurs thermiques et électriques, p.95
, Points de fonctionnements étudiés pour la validation du modèle LPTN, vol.104
, Principaux résultats de la validation sur différents points de fonctionnement 105
, Machines étudiées pour la validation géométrique du modèle LPTN, p.106
, Principaux résultats de la validation pour différentes géométries, p.106
Données sur les paramètres thermiques (incertitude, sensibilité), vol.108 ,
Plan d'expériences appliqué au modèle FEA (effet des paramètres), vol.109 ,
, Plan d'expériences appliqué au modèle FEA (variation de température), p.110
, Résultats de l'analyse d'incertitude sur les températures dans la machine, vol.112
,
119 4.15 Caractéristiques des machines embarquées dans les véhicules optimaux (avec contrainte thermique) ,
Cas d'étude pour l'optimisation de l'architecture, p.126 ,
, , p.129
, Détails de la géométrie des machines dans des systèmes SPHEV1 optimaux 130