Global Optimal Design of Electric Drive Trains Components
Conception Optimale Systémique des Composants des Chaînes de Traction Electrique
Résumé
Given the actual international concerns about global warming and oil depletion, there are increased interests on sustainable development. Thus, in order to preserve our actual mobility habits, it is very important to find new solutions for clean and efficient propulsion. Therefore, the global optimal design in the field of electric drive train is of major interest.
The present dissertation proposes a rational methodology for global optimal design and uses it to design electric drive trains. The methodology is general and is managed by constrained optimization. It allows different levels of granularity within the design model. A graphical user interface was developed in order to easily apply this methodology to various practical cases of design. Two objectives were considered. The first relates to the definition of the component specifications, the second one to the detailed design of one or more components of the drive train taking into account the whole system. These applications highlight the advantages of suggested methodology and the importance of a systemic approach.
The present dissertation proposes a rational methodology for global optimal design and uses it to design electric drive trains. The methodology is general and is managed by constrained optimization. It allows different levels of granularity within the design model. A graphical user interface was developed in order to easily apply this methodology to various practical cases of design. Two objectives were considered. The first relates to the definition of the component specifications, the second one to the detailed design of one or more components of the drive train taking into account the whole system. These applications highlight the advantages of suggested methodology and the importance of a systemic approach.
Les préoccupations actuelles sur le réchauffement climatique et la déplétion des ressources fossiles exigent une mutation basée sur le développement durable. Ainsi, afin de garder nos acquis en termes de mobilité, il est extrêmement important de trouver des solutions de propulsion propres et efficaces. C'est pourquoi, la conception optimale systémique des chaînes de traction électrique est un enjeu majeur.
La thèse présente une méthodologie rationnelle pour la conception optimale systémique appliquée à la conception des chaînes de traction électrique. La méthodologie est générale et se base sur l'optimisation sous contraintes. Elle intègre l'utilisation de différents niveaux de granularité au sein du modèle de conception. Une interface a été développée afin d'appliquer aisément cette méthodologie à des cas pratiques variés. Deux objectifs ont été traités, le premier concerne la définition des cahiers des charges des composants, le deuxième concerne la conception détaillée d'un composant de la chaîne de traction en prenant en compte l'ensemble du système. Ces applications mettent en évidence les avantages de la méthodologie proposée et l'importance de l'approche systémique.
La thèse présente une méthodologie rationnelle pour la conception optimale systémique appliquée à la conception des chaînes de traction électrique. La méthodologie est générale et se base sur l'optimisation sous contraintes. Elle intègre l'utilisation de différents niveaux de granularité au sein du modèle de conception. Une interface a été développée afin d'appliquer aisément cette méthodologie à des cas pratiques variés. Deux objectifs ont été traités, le premier concerne la définition des cahiers des charges des composants, le deuxième concerne la conception détaillée d'un composant de la chaîne de traction en prenant en compte l'ensemble du système. Ces applications mettent en évidence les avantages de la méthodologie proposée et l'importance de l'approche systémique.
Mots clés
Global Optimal Design
Design Methodology
Design Orientation
Constrained Optimization
Experimental Design
Sensitivity Analysis
Energy Efficiency
Multiphysic Model
Multimodel
Finite Element Model
Electric Vehicle
Hybrid Vehicle
Vehicle Performances
Vehicle Dynamics
Drive Train
Specifications
Efficiency Surface
Electric Motor
Sizing
P.M. Motor
Global Warming
Oil Depletion.
Epuisement de Ressources Pétrolières
Conception Optimale Systémique
Méthodologie de la Conception
Orientation de la Conception
Optimisation sous Contraintes
Plans d'Expériences
Analyse de la Sensibilité
Efficacité Energétique
Model Multi-physique
Multi-modèle
Modèle Eléments Finis
Véhicule Electrique
Véhicule Hybride
Performances du Véhicule
Dynamique du Véhicule
Chaîne de Traction
Cahier des Charges
Surface de Rendement
Machines Electriques
Dimensionnement
Moteur Synchrone à Aimants Permanents
Réchauffement Climatique
Epuisement de Ressources Pétrolières.
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