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Stratégies de co-optimisation batterie-aérodynamique pour les véhicules électriques à pile à combustible
Optimisez le dimensionnement de la batterie, la commande EMS/BMS et la conception aérodynamique guidée par CFD afin de réduire la consommation d’hydrogène et d’augmenter l’autonomie en conditions de conduite réelles.
Micro-credential developed in partnership with
Ce cours examine comment le dimensionnement de la batterie, la commande du système de gestion de l’énergie (EMS), et la conception aérodynamique peuvent être co-optimisés pour améliorer l’efficacité, l’autonomie et la consommation d’hydrogène d’un véhicule électrique à pile à combustible (FCEV). Les participants étudieront les compromis entre puissance et capacité énergétique de la batterie, l’intégration du système de gestion de batterie (BMS) aux stratégies de commande de la pile à combustible, ainsi que l’utilisation de la CFD pour réduire la traînée et la demande énergétique. À l’aide de simulations comparatives, le cours relie les variations du coefficient de traînée et de la surface frontale aux trajectoires d’état de charge (SOC), aux événements de puissance de pointe, aux cycles de profondeur de décharge et aux performances en conduite urbaine et sur autoroute. À la fin du cours, les participants seront en mesure d’évaluer des stratégies d’hybridation et de quantifier l’influence du dimensionnement de la batterie et de l’EMS sur la sensibilité d’un FCEV à l’optimisation aérodynamique.
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Ce cours examine comment le dimensionnement de la batterie, la commande du système de gestion de l’énergie (EMS), et la conception aérodynamique peuvent être co-optimisés pour améliorer l’efficacité, l’autonomie et la consommation d’hydrogène d’un véhicule électrique à pile à combustible (FCEV). Les participants étudieront les compromis entre puissance et capacité énergétique de la batterie, l’intégration du système de gestion de batterie (BMS) aux stratégies de commande de la pile à combustible, ainsi que l’utilisation de la CFD pour réduire la traînée et la demande énergétique. À l’aide de simulations comparatives, le cours relie les variations du coefficient de traînée et de la surface frontale aux trajectoires d’état de charge (SOC), aux événements de puissance de pointe, aux cycles de profondeur de décharge et aux performances en conduite urbaine et sur autoroute. À la fin du cours, les participants seront en mesure d’évaluer des stratégies d’hybridation et de quantifier l’influence du dimensionnement de la batterie et de l’EMS sur la sensibilité d’un FCEV à l’optimisation aérodynamique.
Stratégies de co-optimisation batterie-aérodynamique pour les véhicules électriques à pile à combustible
Topics
Efficacité énergétique, Optimisation aérodynamique, Véhicules électriques à pile à combustible
Intermediate
Price:
Included in subscription
Time to complete:
30 hr
Outcome
+3000 points
What you'll learn
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Expliquer les rôles fonctionnels de la batterie et de la pile à combustible dans les véhicules électriques à pile à combustible (FCEV), y compris leur interaction pendant le fonctionnement transitoire et en régime permanent.
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Maîtriser les stratégies de dimensionnement des batteries en évaluant les compromis entre capacité de puissance et capacité énergétique en fonction du type de véhicule et du profil d'utilisation.
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Identifier les mécanismes de dégradation des piles à combustible PEM (électrochimique, thermique, mécanique) et leurs liens avec les conditions de fonctionnement et les cycles de charge.
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Intégrer le BMS, le FCCS et l'EMS pour coordonner le flux de puissance, assurer la protection des composants et garantir le contrôle en temps réel dans les systèmes hybrides.
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Appliquer la simulation CFD pour analyser et optimiser l'aérodynamique des véhicules, en passant par la modélisation du domaine numérique, les conditions aux limites et la validation des modèles.
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Analyser l'impact du coefficient de traînée (Cd) et de la surface frontale sur la consommation d'hydrogène afin de concevoir des carrosseries plus efficaces énergétiquement.
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Estimer et gérer l'état de charge (SOC) à l'aide de méthodes avancées telles que le comptage de Coulomb et le filtre de Kalman étendu (EKF), et intégrer cette estimation dans la stratégie de gestion de l'énergie.
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Évaluer les effets combinés de la traînée aérodynamique et de la fenêtre SOC sur la gestion de l'énergie, incluant le freinage régénératif et l'autorité du système EMS.
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Analyser la sensibilité à la charge énergétique et au dimensionnement de la batterie selon les cycles de conduite (ville vs. autoroute), les cycles de décharge profonde (DoD) et les pics de puissance.
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Démontrer que la co-optimisation batterie-aérodynamique constitue un problème de conception couplé, où les stratégies combinées produisent des économies d'hydrogène supérieures à la somme de leurs contributions individuelles.
Program outline
Developed with top post-secondary institutions and leading organizations, earn a credential you can share online by completing this course.
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Stratégies de co-optimisation batterie-aérodynamique pour les véhicules électriques à pile à combustible
