MEPT (Maximum Efficiency Point Tracking) pour une chaîne de traction d'un véhicule électrique

Pour la première fois, nous faisons de la publicité (de l'information) sur un article qui sera présenté au Symposium de Génie Électrique en juin 2016 (SGE_2016) :
MEPT_Maximum_Efficiency_Point_Tracking_pour_une_chaine_de_traction_d'un_vehicule_electrique

Dans cet article, nous présentons une méthode pour optimiser en temps réel le rendement d'une chaine de motorisation.
Nous proposons en bibliographie quelques articles présentant cette problématique de recherche de l'efficacité optimale dans le cas d'autres applications.
Cette chaine de motorisation comprend une machine synchrone triphasée (à commutation de flux et à double excitation) associée à une onduleur triphasé classique à deux niveaux.
La méthode présentée peut très bien s'appliquer aux cas des machines synchrones à excitation réglable, mais ces dernières sont peu employées dans la motorisation de véhicule électrique compte tenu de leurs performances massiques.

Si nous faisons cette publicité avant la conférence, c'est pour suscité le débat et les questions.
Rendez vous sur internet et/ou à la conférence.

Performance and Efficiency Comparisons for Interior PM and Flux-Switching PM Machines with Ferrite Magnets for Automotive Traction Applications

Auteurs : James D. McFarland, T.M. Jahns, Ayman M. EL-Refaie
Lien : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/login.jsp?tp=&arnumber=7310574&url=http%3A%2F%2Fieeexplore.ieee.org%2Fxpls%2Fabs_all.jsp%3Farnumber%3D7310574

Dans cet article, les auteurs dimensionnent 3 machines synchrones dont les aimants sont en ferrite (Br=0,33T).
Le cahier des charges est extrait d'un programme de recherche américain :"FreedomCar 2020" qui se nomme maintenant : "U.S. DRIVE 2020.
US Dept. of Energy, "Development of power electronics and electric motor technology for plug-in hybrid electric vehicles, internal combustion engine hybrid electric vehicles and fuel cell vehicle traction drive applications," vol. Funding Opportunity Announcement No. DE-PS26-06NT43001-00, ed, 22 Sept. 2006.

Nous reproduisons les trois premières pages de l'article et vous trouverez ensuite la liste bibliographique.

[1] T. M. Jahns, G. B. Kliman, and T. W. Neumann, "Interior Permanent-Magnet Synchronous Motors for Adjustable-Speed Drives," Industry Applications, IEEE Transactions on, vol. IA-22, pp. 738-747, 1986.
[2] P.B. Reddy, A.M. El-Refaie, H. Kum-Kang, J.K. Tangudu, T.M. Jahns, "Comparison of Interior and Surface PM Machines Equipped With Fractional-Slot Concentrated Windings for Hybrid Traction Applications," Energy Conversion, IEEE Trans. on, vol. 27, pp. 593-602, 2012.
[3] J. K. Tangudu and T. M. Jahns, "Comparison of interior PM machines with concentrated and distributed stator windings for traction applications," in Vehicle Power and Propulsion Conference (VPPC), 2011 IEEE, 2011, pp. 1-8.
[4] M. Olszewski, T. A. Burress, C. L. Coomer, S. L. Campbell, L. E. Seiber, L. D. Marlino, et al., "Evaluation of the 2007 Toyota Camry Hybrid Drive System," U. S. Department of Energy, Wash., D.C., 2008.
[5] R. H. Staunton, C. W. Ayers, L. D. Marlino, J. N. Chiasson, and T. A. Burress, "Evaluation of the 2004 Toyota Prius Hybrid Electric Drive System," O. R. N. Laboratory, Ed., ed. Oak Ridge, TN, 2006.
[6] T. A. Burress, S. L. Campbell, C. L. Coomer, C. W. Ayers, A. A. Wereszczak, J. P. Cunningham, et al., "Evaluation of the 2010 Toyota Prius Hybrid Synergy Drive System," ed. Oak Ridge, TN: Oak Ridge National Laboratory, 2011.
[7] A.S. Thomas, Z.Q. Zhu, G.W. Jewell, "Comparison of flux switching and surface mounted permanent magnet generators for high-speed applications," Electr. Systems in Transp., IET, vol. 1, pp. 111-116, 2011.
[8] Y. Pang, Z. Q. Zhu, D. Howe, S. Iwasaki, R. Deodhar, and A. Pride, "Comparative study of flux-switching and interior permanent magnet machines," in Electrical Machines and Systems, 2007. ICEMS. International Conference on, 2007, pp. 757-762.
[9] J. D. McFarland, T. M. Jahns, and A. M. El-Refaie, "Demagnetization performance characteristics of flux switching permanent magnet machines," in Electrical Machines (ICEM), 2014 International
Conference on, 2014, pp. 2001-2007.
[10] W. Z. Fei and J. X. Shen, "Novel Permanent Magnet Switching Flux Motors," in Universities Power Engineering Conference, 2006. UPEC '06. Proceedings of the 41st International, 2006, pp. 729-733.
[11] Y. J. Zhou and Z. Q. Zhu, "Torque Density and Magnet Usage Efficiency Enhancement of Sandwiched Switched Flux Permanent Magnet Machines Using V-Shaped Magnets," Magnetics, IEEE Transactions on, vol. 49, pp. 3834-3837, 2013.
[12] P. Guglielmi, B. Boazzo, E. Armando, G. Pellegrino, and A. Vagati, "Magnet minimization in IPM-PMASR motor design for wide speed range application," in Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), 2011 IEEE, 2011, p. 4201.
[13] F. Liang, B.H. Lee, J.J. Lee, H.J. Kim, and H. Jung-Pyo, "Study on high efficiency characteristics of interior permanent magnet synchronous motor with different magnet material," in Electrical Machines & Systems, 2009. ICEMS 2009. Intl Conference on, 2009, pp. 1-4.
[14] J.D. McFarland, T.M. Jahns, A.M. El-Refaie, and P.B. Reddy, "Effect of magnet properties on power density and flux-weakening performance of high-speed interior permanent magnet synchronous machines," in Energy Conversion Congress & Expo (ECCE), 2014 IEEE, pp. 4218-25.
[15] E. Hoang, A. H. Ben Ahmed, and J. Lucidarme, "Switching Flux Permanent Magnet Polyphased Synchronous Machines," presented at the EPE, Trondheim, 1997.
[16] US Dept. of Energy, "Development of power electronics and electric motor technology for plug-in hybrid electric vehicles, internal combustion engine hybrid electric vehicles and fuel cell vehicle traction drive applications," vol. Funding Opportunity Announcement No. DE-PS26-
06NT43001-00, ed, 22 Sept. 2006.
[17] Z.Q. Zhu, Y. Pang, D. Howe, S. Iwasaki, R. Deodhar, A. Pride, "Analysis of electromagnetic performance of flux-switching permanent-magnet Machines by nonlinear adaptive lumped parameter magnetic circuit model," Magnetics, IEEE Transactions on, vol. 41, pp. 4277-87, 2005.
[18] T. Raminosoa, A. El-Refaie, D. Pan, K. Huh, J. Alexander, K. Grace, and al., "Reduced Rare-Earth Flux Switching Machines for Traction Applications," Industry Applications, IEEE Transactions on, 2015.

Le vélo électrique, nouvelle discipline sportive ?

A l'heure où de nombreux collègues travaillent sur ou avec de nouveaux modes de transport alternatif (à la voiture), le vélo s'électrifie. Pas à haute tension comme dans la voiture électrique, mais visiblement ce n'est pas le niveau qui compte mais l'effet.
A l'heure où de nombreux praticiens l'utilisent soit pour ne pas transpirer, soit pour atteindre des sommets inaccessibles autrement, voilà que le vélo transformé par "notre" fée électricité défraye la chronique ... sportive.

Cyclisme : le premier « moteur caché » découvert dans un vélo

Article à lire sur lemonde.fr  • Mis à jour le 31.01.2016 à 16h31

http://www.lemonde.fr/cyclisme/article/2016/01/31/cyclo-cross-l-uci-enquete-sur-un-possible-cas-de-dopage-mecanique_4856670_1616656.html

Le bâtiment intelligent, clé de la transition énergétique

 Le bâtiment intelligent, clé de la transition énergétique

Par Frédéric Wurtz, directeur de recherche au CNRS et au G2ELAB.

Profitant de la révolution des objets connectés et de celle du big data, le «smart building» permet de gérer le stockage et la répartition de l’énergie.

Article publié dans le journal "Libération" daté du 15 janvier 2016.

La Basse-Autriche, où l’électricité est 100 % verte

Le Monde.fr | 09.11.2015 à 10h28 • Mis à jour le 09.11.2015 à 14h47 | Par Angela Bolis
 

http://www.lemonde.fr/energies/article/2015/11/09/la-basse-autriche-nouveau-territoire-pionnier-a-atteindre-100-d-energies-renouvelables_4805642_1653054.html

 

 

Les énergies renouvelables, en pleine croissance, ont un rôle majeur à jouer pour limiter le réchauffement climatique. La combustion d’énergie fossile est en effet responsable de plus de 80 % des émissions de CO₂ dans le monde. Actuellement, les renouvelables – éolien, solaire, hydroélectricité, etc. – représentent à peine 5 % de la consommation totale d’énergie, dominée par le charbon et le pétrole. Toutefois, de plus en plus de territoires, comme la Basse-Autriche cette semaine, atteignent 100 % d’énergies renouvelables.

Jeudi 5 novembre, la Basse-Autriche – l’une des principales provinces autrichiennes, qui compte 1,65 million d’habitants – a annoncé couvrir l’intégralité de sa consommation d’électricité avec des énergies renouvelables. Son mix électrique : 63 % d’énergie hydraulique, 26 % d’éolien, 9 % de biomasse et 2 % de solaire.
La province a consacré 2,8 milliards d’euros depuis 2002 afin de réussir à réduire à zéro la part des énergies fossiles. Selon le gouvernement provincial, 300 000 personnes ont pris part à un programme local de transition énergétique, notamment en isolant leurs logements et en installant des panneaux solaires.
Cette annonce coïncide avec le 37^e anniversaire d’un référendum par lequel l’Autriche a renoncé à l’exploitation de l’énergie nucléaire, le 5 novembre 1978. A l’échelle nationale, la république alpine veut subvenir d’ici à quinze ans à la moitié de ses besoins énergétiques totaux – chauffage, transports et industrie compris – grâce aux énergies renouvelables, lesquelles couvrent déjà un peu plus du tiers de sa consommation.

Les Rêveurs lunaires

Quatre génies qui ont changé l'Histoire

Werner Heisenberg, l'incertain. Alan Turing, l'affranchi, Leo Szilard, le prophète errant et Hugh Dowding, le chevalier du ciel.

Physiciens, mathématicien et militaire, ils ont été les acteurs cruciaux autant que discrets d'une aventure qui les dépassait : la Seconde Guerre mondiale. Un jour, une nuit, en songeant dans la rue ou en rêvant au clair de lune, ils ont eu un éclair de lucidité qui a changé la face du monde.

Scénario : Baudoin, Cédric Villani
Dessin : Baudoin
Coédition Gallimard/Grasset

Le vélomobile : 80 fois plus efficace que la voiture électrique

À mi-chemin entre le vélo couché et la voiture de course, voici le véhicule propre par excellence. Équipé d'un habitacle et d'une assistance électrique, il pourrait concurrencer le vélo. Et même la voiture électrique... si la loi le permettait. 

 

 http://www.wedemain.fr/Le-velomobile-80-fois-plus-efficace-que-la-voiture-electrique_a954.html

 

Ces 2° qui réchauffent le débat par Sylvestre HUET

http://www.liberation.fr/sciences/2014/10/23/ces-2c-qui-rechauffent-le-debat_1128123

Force magnétique. Une autre manière de voir les choses.

Dans ce blog, j'essaye de mettre des infos originales sur ce qui nous réuni, à savoir la conversion d'énergie électrique (électrotechnique et électronique de puissance).
Il y a parfois des analyses d'articles. Si vous en avez, je suis preneur. Je ne suis qu'un transmetteur.
Il y a parfois des liens vers d'autres sources d'information.
Aujourd'hui, je vous propose un lien vers un article que j'ai écrit : ''Force magnétique. Une autre manière de voir les choses''.

En voici le résumé : Les notions de force magnétique et de couple électromagnétique sont deux notions difficiles d'accès à un grand nombre d'étudiants. La force de Laplace est, elle, bien maîtrisée. Cependant peu de dispositifs de conversion d'énergie utilisent ce principe physique. Nous utilisons le cas élémentaire d'un conducteur parcouru par un courant continu placé dans un champ d'induction uniforme, pour faire le lien entre la formulation de Laplace, et l'utilisation des densités surfaciques de force issues du tenseur de Maxwell, plus difficile d'accès. Avec le second exemple, nous utilisons un logiciel de calcul par éléments finis en deux dimensions, qui permet de calculer les composantes des forces à l'aide du tenseur de Maxwell, pour montrer les actions mécaniques produites entre deux aimants permanents ou entre un aimant et une pièce ferromagnétique.

http://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01026164

The Economics of Grid Defection

http://blog.rmi.org/blog_2014_03_11_why_the_potential_for_grid_defection_matters
http://www.powerpulse.net/story.php?storyID=29456

La France prête à mettre le cap sur les énergies marines

Le Monde.fr | 09.04.2014 à 17h56 • Mis à jour le 09.04.2014 à 17h58 | Par Pierre Le Hir  

http://www.lemonde.fr/planete/article/2014/04/09/la-france-prete-a-mettre-le-cap-sur-les-energies-marines_4398452_3244.html

7ème édition du concours interdépartements « GIM'Eole »

Ce concours, qui a pour thème l'éolien urbain, a réuni à Villeurbanne (Université Lyon 1) la quasi totalité des départements GIM de France et a permis d'évaluer les performances d'une trentaine d'éoliennes conçues et fabriquées au sein des plateaux techniques.
Ces éoliennes ont été soumises au cours des épreuves à des cycles de vent générés en soufflerie et ont du alimenter différents récepteurs électriques. Des mesures effectuées en temps réel, l'examen des dossiers et solutions techniques, les vidéos et les bilans carbones réalisés par les étudiant-e-s ont permis au jury d'attribuer les prix aux différentes équipes.
http://www.iutgim.org/iut-genie-industriel-maintenance/page-gimeole.html

Cette année, le département Génie Industriel et Maintenance (GIM) de l'IUT de Saint-Denis (Université Paris 13-Nord) remporte la septième édition du concours interdépartements « GIM'Eole »

Réaliser son vélo électrique en 32 questions

Par Arnaud Sivert - IUT Aisne
http://public.iutenligne.net/etudes-et-realisations/sivert/tdvelo/index.html

 

MERCI ! Bonne route !

Transformateur DC pour les nouveaux réseaux électriques

Three-phase dual active bridge

Cette structure de convertisseur DC-DC, avec isolation galvanique et adaptation de tension, fonctionne en pleine onde de tension en commutations douces.

Dans un article présenté par l'équipe de Rik W. De Doncker, à la conférence EPE 2013, cette structure de convertisseur est étudiée dans une installation photovoltaïque de 1,6 MW.

''DC Collector Grid Configurations for Large Photovoltaic Parks''
Hafiz Abu Bakar Siddique, Syed Mansoor Ali, Rik W. De Doncker

La bibliographie est intéressante :
[1] Meyer, C.: Key Components for Future Offshore DC Grids, Dissertation, Faculty of Electrical Engineering and Information Technology RWTH Aachen, 2007.
[2] Meyer, C. et al.: Control and Design of DC-Grids for Offshore Wind Farms, Industry Applications Conference, 2006. Vol. 3. Oct. 2006, pp. 11481154.
[3] Stamatiou, G. et al.: Economics of DC wind collection grid as affected by cost of key components, World Renewable Energy Congress, 8-13 May 2011.
[4] Yang J. et al.: Multi-terminal DC Wind Farm Collection Grid Internal Fault Analysis and Protection Design, IEEE International Symposium on Industrial Electronics, 4-7 July 2010, pp. 2437-2442.
[5] Callavik M. et al.: The Hybrid HVDC Breaker-an innovation breakthrough enabling reliable HVDC grids, ABB Technical Paper, 2012.
[6] Nagel, A. et al.: A 24 MVA inverter using IGCT series connection for medium voltage applications , Thirty-Sixth IAS Annual Meeting, Conference Record of the 2001 IEEE, 2001. Vol. 2, pp. 867-870.
[7] Stein J. S.: The Photovoltaic Performance Modeling Collaborative (PVPMC), Sandia National Laboratories.
[8] Siddique,H. et al.: A Flexible and Accurate PV Array Performance Model, Accepted for COMPEL 2013.
[9] Mohan N. et al.: Power Electronics:Converters, Applications and Design, John Wiley & Sons, Inc., 2003.
[10] Siddique,H. et al.: Parameter Extraction Algorithm for One-Diode Model of PV Panels based on Datasheet Values, Accepted for ICCEP 2013.
[11] Graovac , D. et al.: IGBT Power Losses Calculation Using the Datasheet Parameters, Infineon technologies Application note V 1.1 2009.
[12] Soltau, N. et al.: Comprehensive Modeling and Control Strategies for a Three-Phase Dual-Active Bridge, Internation Conference on Renewable Energy Research and Applications (ICRERA), November 2012, Nagasaki,
Japan.
[13] McLyman, C. T.: Transformer and Inductor Design Handbook, Third Edition, 2004.
[14] Lucas, J.: High Voltage Cables, http://www.elect.mrt.ac.lk/HV_Chap5.pdf
[15] Kazimierczuk, J.: High-Frequency Magnetic Components, John Wiley & Sons, Ltd., UK, 2009.
[16] http://metglas.com/products/metglaspower/transformer_core_design.asp
[17] Venkatachalam, K. et al.: Accurate Prediction of Ferrite Core Loss with Nonsinusoidal Waveforms Using Only Steinmetz Parameters, 8TH IEEE WORKSHOP ON COMPUTERS IN POWER ELECTRONICS, 2002.

L'électricité est l'énergie du futur, selon les industriels du secteur

Le Monde.fr | 22.10.2013 à 16h06 | Par Jean-Michel Bezat

La "fée électricité" à un brillant avenir devant elle, notamment en raison du développement des nouvelles technologies de l'information et de la communication et d'un impératif climatique : réduire les émissions de gaz à effet de serre.

 

Tout l'article :

http://www.lemonde.fr/planete/article/2013/10/22/l-electricite-est-l-energie-du-futur-selon-les-industriels-du-secteur_3501004_3244.html?xtmc=fee_electricite&xtcr=1 

Lou Reed "Walk on the wild side" à l'Olympia en 1973

http://www.ina.fr/video/I00013672/lou-reed-walk-on-the-wild-side-video.html

Hyperloop : de Los Angeles à San Francisco en trente-cinq minutes

De la part d'Arnaud (Brugier) notre vigie :
http://www.liberation.fr/sciences/2013/08/13/hyperloop-de-los-angeles-a-san-francisco-en-35-minutes_924542

Elon Musk, le fondateur de SpaceX et de Tesla Motors, juge le train et l'avion trop coûteux et trop lents. Sa solution ? Un tube de plusieurs centaines de kilomètre propulsant des capsules via des moteurs électromagnétiques.