Hybride

Depuis début 2007, Sherpa Engineering a mis en place un pôle de modélisation-simulation de chaînes de traction véhicules hybrides, pour répondre à des études de synthèse dynamique longitudinale attendues par les projets de recherche de grands constructeurs automobiles.

SYSTEMES CONSIDERES


La chaîne de traction hybride est un système complexe comprenant les fonctions nécessaires à l’avancement et aux servitudes du véhicule, assurées par au moins deux sources d’énergie différentes.

Dans la plupart des cas étudiés, la chaine de traction se compose de deux sources d’énergie : une principale irréversible et une secondaire réversible.

 

Différents niveaux d’hybridation ont été abordés dans nos études de chaîne de traction :
  • Micro-hybrid : par rapport au véhicule conventionnel, le véhicule est équipé d’un alternateur réversible dont le pilotage permet de gérer les redémarrages du moteur thermique ainsi que la recharge du réseau basse tension
  • Mild-hybrid : en complément des organes du véhicule conventionnel, le véhicule est équipé d’une machine électrique de faible puissance et d’un accumulateur électrique de faible énergie, dont le pilotage permet de gérer, en plus des fonctions du micro-hybrid, la récupération de l’énergie de décélération, une assistance ponctuelle au moteur thermique pour des besoins de performance
  • Full-hybrid : en complément des organes du véhicule conventionnel, le véhicule est équipé d’une machine électrique de moyenne puissance et d’un accumulateur électrique de moyenne énergie, dont le pilotage permet de gérer en plus des fonctions du mild-hybrid, la motricité prolongée en électrique pur et en hybride recharge ou décharge.
  • Fuel Cell range extender : le véhicule est équipé d’une pile à combustible de faible puissance et d’un accumulateur électrique de forte puissance, couplés à une machine électrique et un réducteur, dont les fonctionnalités disponibles sont identiques à celles du full-hybrid.
 

ETUDES TECHNIQUES


Dans le cadre de projets de recherche, Sherpa Engineering a contribué au développement d’une plateforme de simulations pour estimer la consommation de carburant, le rejet d’émissions polluantes et les performances des véhicules, étudiés pour les architectures de chaînes de traction citées précédemment.
 
Les études techniques qui ont été menées sont :

 Modélisation :

  • Analyse fonctionnelle : étude des fonctionnalités apportées par l’hybridation de la chaîne de traction (traction électrique, hybride décharge/recharge, …)
  • Modèle global de la dynamique longitudinale du véhicule, représentant les liens de puissance entre ses fonctions organiques (générateur de puissance, organe de couplage et de transmission, accumulateurs, ..), son pilotage et son environnement

Simulations :

  • Performance : étude des critères médiatisés (départs arrêtés, reprises, vitesses maxi, décollage, …)
  • Consommation : normée et à l’usage
  • Autonomie : normée et à l’usage

Stratégies :

  • Marche/Arrêt : étude des conditions de marche/arrêt du moteur thermique
  • Gestion énergétique : répartition de l’utilisation des sources d’énergie visant à optimiser les critères véhicules sous contraintes
  • Récupération en décélération : étude des différentes modes de récupération de l’énergie cinétique des roues aux décélérations véhicule

Pré-dimensionnement :

  • Organes : aide à la spécification des organes de la chaîne de traction (puissance machine électrique, énergie batterie, …) permettant l’atteinte de certaines exigences véhicules (critères de performance, autonomie, …)

Synthèse :

  • Post-traitements : réalisation de post-traitements permettant l’analyse énergétique des résultats de simulation