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Étude comparative d'algorithmes de gestion de l'énergie pour un véhicule hybride à pile à hydrogène

Vilchez Ynca, Ernesto (2014). Étude comparative d'algorithmes de gestion de l'énergie pour un véhicule hybride à pile à hydrogène. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Ce mémoire réalise une étude comparative des algorithmes de gestion de l’énergie développés pour un véhicule hybride qui a comme sources d’énergie une pile à combustible à hydrogène et une source auxiliaire utilisée comme élément de stockage d’énergie. La caractéristique désirée par les algorithmes développés est d’optimiser la distribution d’énergie entre les sources afin de minimiser la consommation de l’hydrogène de la pile à combustible lors d’un cycle de conduite, en respectant les contraintes de limites de puissance de la PAC et de l’état de charge de la source auxiliaire. De plus, le bilan d’énergie de la source auxiliaire doit être nul à la fin du cycle de conduite.

Un modèle d’un véhicule hybride a été construit au moyen des boîtes à outils SimDriveline et SimPowerSystems du logiciel Matlab/Simulink. Des algorithmes basés sur des règles et sur une optimisation ont été mis au point. Ils sont les suivants : l’algorithme thermostat, l’algorithme proportionnel intégral, l’algorithme de rendement maximal, l’algorithme de logique floue, l’algorithme d’optimisation globale par hybridation des méthodes stochastiques et déterministes, et l’algorithme de minimisation de la consommation équivalente.

Les performances des algorithmes sont évaluées sur trois profils de conduite de courte et longue durée.

Titre traduit

A comparative study of energy management strategies for a fuel cell hybrid electric vehicle

Résumé anglais

This thesis compares energy management strategies implemented for a hybrid electric vehicle powered by a fuel cell and an energy-storage system. The main goal of these strategies is to control the power flow between the two energy sources in order to minimize the hydrogen consumption of the fuel cell during a driving cycle, while fulfilling the constraints of fuel cell power and state of charge of the energy-storage system. Also, the state of charge at the end of the driving cycle needs to be the same as the one at the beginning.

Using SimDriveline and SimPowerSystems toolboxes of Matlab/Simulink, a simulation model for the fuel cell hybrid vehicle has been built. Rule-based and optimization-based strategies have been implemented. They are the followings: The thermostat strategy, the proportional integral strategy, the maximal efficiency strategy, the global optimization based on hybridization of stochastic and deterministic methods, and the equivalent consumption minimization strategy.

The strategies are tested with three driving cycles of short and long duration.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie électrique". Bibliographie : pages 151-152.
Mots-clés libres: Véhicules hybrides Combustibles Consommation Modèles mathématiques. Véhicules hybrides Combustibles Consommation Simulation par ordinateur. Piles à hydrogène. algorithme, énergie, gestion, pile à combustible, SimDriveline, SimPowerSystems
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Dessaint, Louis-A.
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie électrique
Date de dépôt: 16 févr. 2015 21:29
Dernière modification: 16 févr. 2015 21:29
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1420

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