Programme des cours 2015-2016
MECA0478-4  
Systèmes de propulsion électriques, hybrides et non conventionnels
Durée :
30h Th, 8h Pr, 6h Labo., 16h Proj.
Nombre de crédits :
Master en ingénieur civil électromécanicien, à finalité5
Master en ingénieur civil électromécanicien, à finalité5
Master en ingénieur civil mécanicien, à finalité5
Nom du professeur :
Pierre Duysinx
Langue(s) du cours :
Langue française
Organisation et évaluation :
Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier
Unités d'enseignement prérequises et corequises :
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus du cours :
Face aux défis environnementaux et de mobilité du 21ème siècles les motorisations électriques hybrides et à pile à combustible prennent une importance considérable. Le cours a pour objet d'étudier, d'analyser, de comparer et de concevoir les différents systèmes de propulsion alternatifs aux moteurs à pistons et aux carburants pétroliers dans les véhicules routiers, ferroviaires. Une attention particulière sera portée à l'évaluation des impacts environnementaux et économiques (consommation, émissions, bruit, recyclabilité, LCA...)
Le cours abordera successivement les thèmes suivants:


  • Introduction aux défis énergétiques et environnementaux du 21ème siècle et à leur interaction avec les systèmes de propulsion
  • Choix d'une motorisation: critères et méthode de sélection
  • Moteurs à combustion interne: principes de base et courbes de performance
  • Rappels du calcul des performances des véhicules
  • Mesures de consommation et d'émissions
  • Systèmes de traction électrique, véhicules électriques routiers et ferroviaires
  • Moteurs de traction électrique
  • Batteries, supercapacité, volants d'inertie
  • Véhicules hybrides: définitions et architectures
  • Véhicules hybrides séries et parallèles: dimensionnement
  • Les piles à combustibles et le carburant hydrogène
Les exercices et travaux pratiques s'articulent autour du projet Shell Eco Marathon de l'ULG ou d'études portant sur des sujets d'actualité.
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours :
  • L'objectif du cours est d'introduire les principes des systèmes de propulsion alternatifs basés principalement sur la traction électrique. Les étudiants abordent les principes de fonctionnement, le choix et la caractérisation des systèmes de propulsion ainsi que des composants.
  • Etre capable de comprendre les caractéristiques des systèmes de propulsion alternatif (électriques, hybrides, hydraulique...)
  • Etre capable de sélectionner les composants d'un système de propulsion alternatif.
  • Etre capable de faire un programme sur ordinateur pour faire un prédimensionnement d'un véhicule EV ou HEV
  • Etre capable de lie, comprendre et exploiter des articles scientifiques du domaine.
  • Etre capable de réaliser un programme MATLAB permettant de calculer les performances et la consommation d'un véhicule électrique ou hybride et d'en réaliser le dimensionnement préliminaire
Savoirs et compétences prérequis :
Thermodynamique Appliquée. Convertisseurs d'énergie électrique.
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
  • Exercices sur ordinateur (Matlab - Simulink / Modelica)
  • Séances de laboratoire (banc à rouleaux, banc pile à combustible)
  • Recherche de documentation
  • Etude de cas
  • Séminaires dispensés par des industriels et des spécialistes
Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) :
Le cours est dispensé au premier quadrimestre entre le 15 septembre au 15 décembre à raison d'une séance par semaine. (13 séances de 4 heures). Les exposés sont complétés par des exercices au tableau, deux séances de laboratoire et un travail sur ordinateur. Examen en janvier.
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
  • Copie des transparents (en anglais) disponibles sur le site du service www.ingveh.ulg.ac.be
  • Copies d'articles et de livres
References:
  • M. Ehsani, Y Gao, S. Gay and A. Emadi. Modern Electric, Hybrid Electric and Fuel Cell Vehicles. Fundamentals, Theory, and Design. CRC Press 2005.
  • CC Chan and KT Chau. Modern Electric Vehicle Technology. Oxford Science Technology 2001.
Modalités d'évaluation et critères :
  • Examen oral de théorie et d'exercices à livres ouverts
  • Présentation du mini projet incluant un travail sur ordinateur et une recherche documentation personnelle
  • Rapports de laboratoire.
Stage(s) :
Remarques organisationnelles :
Le cours est dispensé les vendredi après-midi du premier quadrimestre (15 septembre - 15 décembre). Examen en janvier.
Contacts :
Pierre Duysinx,
LTAS - Ingénierie des Véhicules Terrestres
Institut de Mécanique et de Génie Civil, Bât B52
Chemin des chevreuils, 1, 4000 Liège
Téléphone : +32 4 366 9194,
Fax : +32 4 366 9159,
Courriel : P.Duysinx@ulg.ac.be
Notes en ligne :
Site web du cours
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