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Publié par | profil-feym-2012 |
Publié le | 01 juin 2008 |
Nombre de lectures | 210 |
Langue | Français |
Poids de l'ouvrage | 6 Mo |
Extrait
THÈSE
En vue de l'obtention du
DOCTORAT DE L’UNIVERSITÉ DE TOULOUSE DOCTORAT DE L’UNIVERSITÉ DE TOULOUSE
Délivré par l'Institut National Polytechnique Toulouse
Discipline ou spécialité : Génie Electrique
Présentée et soutenue par Cossi Rockys AKLI
Le 27 juin 2008
Titre : Conception systémique d'une locomotive hybride autonome.
Application à la locomotive hybride de démonstration
et d'investigations en énergétique LHyDIE
développée par la SNCF
JURY
M. Alain Bouscayrol Prof. L2EP Lille Rapporteur
M. Nicolas Retière Prof. G2ELab Grenoble Rapporteur
M. Alain Jeunesse SNCF Examinateur
M. Gérard Coquery DR INRETS Examinateur
M. Marc Debruyne ALSTOM Examinateur
M. Xavier Roboam DR CNRS-LAPLACE Directeur de thèse
M. Bruno Sareni MDC LAPLACE Codirecteur
Ecole doctorale : GEET
Unité de recherche : LAPLACE
Directeur(s) de Thèse : Xavier Roboam, Bruno Sareni
Résumé
consist?our:Tcrit?resrainsvHybridesermetEconomesetenBatterieEnergietetunrespaussiectueuxcompdetl'enStovironnemend?lest)etlacomotivSNCFhetou-lehoixlaboireoratoireetLAPLAenCEgestions'actuellemeniHybridationntiellet?-leresseneautv?l'arclasyst?meconception,secondeaprobl?meusimdimensionndimensionnelemulticrit?re.etnstat?gieettecture?laladur?egestionstod'?nergieco?td'unetermesloth?secomotivloedehV?hiculeybridePLAautonomejebaptis?eeLHYDIEcadre(LoOptimisationcomotivnegranHybridenousdepr?senD?maonsletlarationlaetLHYDIE.d'Ind'?tudevreprendreesti-unegationdeenbas?eEnerg?tique).d?leLa?lod'optimisationcomotivoutilesimhtsybrideinh?renestdimensions,constitu?elad'ungestiongroupl'arceLesdieselsoncoupoml?ollution,?viedestsaccumkuetlaLesteurshoixNi-Cdstrat?gieetdedestsupsurerconedensateurs.enUneMotspremi?reSyst?miquephaseybrided'?tudevselon?nerg?tiqueunekappro?nerg?tiquecLoheybridedeSupeconceptiond?lisations?quenulticrit?retielle?ivadepularit?ermis,ariable,?apartironsd'unet?arcvhitecturelid?pr?hitecture,d?nie,dimensionnemendeetsyngestionth?tiserdeuloneestrat?gieUnedephasegestionad'??nergielepuisselonded?marcdimensionenerconceptionlesultan?e,?l?mensurtsmodesyst?miquelacoupl?louncomtilotivme.CetDanspcettd'eectuereultan?menphasedi?rend'?tude,cnousparam?triquesatvauxonsmaismis?enstr?videncedelavn?cess?ithi-?syst?me."principauxd'utiliservis?sletbconsonmationmopd?lelaaudebdesonosanmomen(detc",agec'est-?-direparticulier)delemettresyst?me.endimensionsbconneenad?quationdemdeoissusd?lescetteetsonphasedirectemendeexploit?sconception.laNouscomotivaLHYDIE,vtonscoursainsiconstruction.pr?sencl?st?eplusieurs(Plate-formnivheauxTHEEdeferromoiaired?lisation,Gestioncthacunc?tanagetGestionassofr?quenci?pro?comotivunehphaseudedpercondensateursMission.Groupculi?re.DieselAMopartirDansdemcesmoconceptionparti-Abstract
simrainsyHybrideseEcdesignolifentomlidated.esmoenevEnergieofet:respaccumectueuxlodeol'enultaneousvironnemenoptimisationt)dealingprotargetedject,systemSNCFexploitedandinLAPLA(PLACEtlabmoorasizingtorydenedareoftogetherainwingvbasedolvaedtowithosingotherzing,partnerscinburn,thefordesign,cthemanagemenenergythemanagemenyptiandhthetractionsizingfrequencyofloaercapacitorsheneybridtlothecomotiveevso-calledsecondLHYDIEstudy(LosistscomotivofecessHybride"si-deapproacD?monstrationaetcoupledd'In-ultivol.estigationalloencEnerg?tique).aThisshtybridsystemloissues.comotivareeollutedin(integratesdevices)aDe-dieselingeneratorandcoupledarewithadaptedNi-CdloaccumrotulatorsactuallyandfasupMotsercapacitors.SystemicBasedvonaaenergy"sequenstoragetialenergydesignhapproacehframew",generatorstartinghitecture,fromrgamanagemenpre-denedandarcofhitecture,LHYDIEthecomotivrstarestepanddealsawithAthestepsynthisthesiscofntinherevisionenergythemanagemenprotfollostrategyafollomwdesignedh"bonysystemicthedellingsys-withtemmsizing.criteriaDuringtothisThisrstolstudywsstep,ultaneouslythehonecessitpyrametersofwith"usingi-themanagemenrighandtenmoardelhitectureforMainthecriteriarighfueltpgoal"emissions,iscycleputparticularforwstorageardand:cost.mosigndelshoicesandtermsdesignsizingstepsenergyaretsetdirectlyinandaonccLHYDIEordacomotivnpce.otSeveeralbuiltgranSNCFu-claritlities.ycl?slevpelste-formeofybridmoehicledellingrailwareythenTHEEpropmanagemenosedPLAfollothewingbasedthemanagemendeofsignybridstage.comotivourorkmulatorscriteriasupTthedieselmission.Indels,dellingarcFultiromoptimisationthesedrivingmoAvant-propos
eMonsieurann?esourourtoujoursLesvtral'encadremenv?auxquidearecinehercl'honneurhetrepr?senconant?spdanscompr?hensionceourm?moirededeau-del?th?seherconail,tscien?t?veectu?saccept?aud'indusCenJeunesse,treded'Ing?nieriem'aduvMat?rieldondedanlaourSNCFa(CIM)rdsaueManserssousetlaedirectionpass?esMoam,rLAPLAAlaind'encadrerJeunesseconseilsetsaaugrandeslabceoratoireetLAPLAvCEnousdesaTrieloulouseMonsieur(siteaudedul'ENSEEIHT)SNCFsousconancelaendirectioncedepMrtecXailvierpRobcesoath?se,metettdepreuvMr?BrunosurtoutSareni.graJeQu'ilremercietra-toutm?moireparticuli?remengrattmon:?MonsieurpAlaincesBouscalayrol,vierProfesseurde?CNRSl'Univpersit?oirdestraSciencesouretvis?sTertinenecguhnologiesetdhe?LilletraetailMonsieurpNicolasaReti?re,oirProfdeesfaireseurde?pr?sencel'InstituttPaolytecerti.hniqueAlaindeIng?nieurGrenobleCenpd'Ing?nierieourMat?rielalavpoirlarappqu'ilort?manifest?ecemetratvtraailail,etourptourhniquelestcritiquesm'aconstructivourvuesen?mises.tMonsieurtroisG?rarddeCopquel'?couteryla,donDireciltfaiteuermondegarecethercphesa?ndl'Institutsimplicit?.Ntrouvational?devReccehercl'expressionhemasuritudelesdeTamiti?ranspj'esportsretseleuroursuivraS?curit?,depann?esour?aSNCF.vXaoirRobaccept?Directeurderecpr?sheiderauceCEjuryour.vMonsieuraccept?MarcceDebruynev,pIng?nieurcescahezetALSTOMpTts,ranspriorteurptiqueoursesl'inqualit?st?r?tumaps.ort?m'onvi(2HEnergy),Acadrevouranort?t-propeauxosoir,MonsieurTBrunoremercierSareni,?ge.Ma?treMondepconf?rencesBorisaertutLAPLAenCEdupbureauourusicauxsonEmiliesoutienourvusscienettiqueetricvheheletinpleinMessieursd'inr?d?rictelligence,clapmesourersonnelsetaladispvonibilit?MesetasaetgrandeursgenEpiphanetillesse.soutienMonsieurilsMauricence.Fsonadel,nDirecteuretApdjoinimmensetMarcduBOBLET,LAPLAtevinCE(HELION),pChristopheourCAILLARDm'aAstier,vetoirhardeauaccueillir?pdansqu'ilsauort?esseinbreusesdulelabLAPLAoratoirelesLAPLAptableCE.fa-MonsieurauMohammedoratoire.Hosni,raDirecteurtdudCenptreoird'Ing?nierieblaguesdugo?tsMat?riel'aded'unlaoncleSNCFsapourouretm'adonvtoirmonaccueillicompagneaupsesaincompr?hensdeMessonts?quipMone.JacquelineMonsieurleurThierryetCaYmi,esIng?nieurDumesnilauS?bastienCenMictrePland'Ing?nierie,duGiezekMat?rielAladeMaurel,laNSNCFAugustinp(SOPRANO).ourSt?phaneaHubvPiquetoirFprisRicleptempslesdeonsesm'expliqueriresleonfonctionnemenappt?desnommoquestions.teuoutrspthermiques.duTCE,ousparticulierlessecr?tairespartenairescomduquiprotjetcilit?PLAvieTHEE,seinMarinalabThiounnJe(IR-ASC/SNCF),oudEricisLe?galemenMoal:(CIM-ZPC2/SNCF),coll?guesBeno?tuMorelE139(CIM-MTD/SNCourF),vYsuppannicmeskridiculesEVmesAINm(SNCF),dRicillehardetLallemand,autreJuMonlietD?guenonteetKauv,femmeBpogdalennancierVleulturescufamilial(INRETS),tThierrym'onHuet,pMicdepuisheladolesceBetuel,MaFEditha-tagner,ridourELsoutien,Amsspatience(SOCOFER),saAiond.r?bMilewski,parenG?rardMarcMMa?t?utagnerlMmeleCabannerour(ERdis-CTEEL),onibilit?Joleurcelyng?n?rosit?.Bejeau,vousJeded?dieascenm?moiren?lermaConfuciusmamanavailquietaezsouerttrdeseultanetud'ann?estrdeques?parationaimezetvous?'aurlapm?moire?deavailmonund?funjourtvotrpvie."?re."ChoisissezTable des matières
.....T.ableybridablesdes.gures.xv.Liste.des.tableaux.xxi.A21cronymesdexxiii.Intro.ductiondeg?n?rale.1.1du?tat.de1.3.2l'a.rt,.contexte.dudep.rojetheset22cah.ie1.4.2r.des.cha.rges.deferroviairel'?tude.5.1.1.In.tro17duction........enje.......Briques.....20.......c.treprises...ier.......tiques.....Conclusion.........app.mission.tro........5La1.2.?tat.de.l'art.deConl'hjetybridation.ferro.viair.e........jectifs...............18.hnologiques...........Le..6.1.2.1.P.ourquoi.h.ybriderCahierunetengintiquesferro.viaire.?..Ca.c.?tude...........hes.treprises.........24..6.1.2.2.JR-EA.ST.et.son.h.ybridation.au2Lchi-ionotionnapplication.2.1...................27.des..........7.1.2.3.Lo.comotiv1.3.1estextehproybrides.Green.Goats.de.RailP.o.w.er..............17.Ob.et.ux..9.1.2.4.Les.Citadis.de.Rott.e.rda.m.et.de.Nice....1.3.3.tec.h.....................1.3.4.consortium.partenaires..11.1.2.5.Le.Mitrac.Energy.S.a.v.er.de.Bom1.4bardierdes.harges.d?marc.scien.en.............1.4.1.h.des.harges.cette..11.1.2.6.G?n?ration.et.sto.c.k.age.de.l'?nergie22enD?marcferroscienviaireen.....................1.512.1.2.7.Conclusion................................26.Nouvelle.ro.e.la.de.:.au.27.In.duction............16.1.3.Pr?sen.tation.du.pro.jet.PLA.THEE........2.2.dynamique.trains.............................27.