Optimisation de l'architecture électrique et gestion d'énergie pour un système à pile à combustible embarquée dédiée à l'application agricole
Résumé
The work presented in this PhD manuscript deals with the integration of a hybrid fuel cell system into an agricultural tractor. Several on board electrical power grid architectures and energy management strategies were considered. We developed a model of the complete system thanks to Matlab Simulink in order to evaluate them. We also set up a test bench which gave us the possibility to validate the results obtained from the purely numerical simulation. The main objective of this work is the optimization of the energy flows in the hybrid system and thus the reduction of the tractor consumption for agricultural mission cycles. This PhD thesis was established as a joint project between the G2ELab, the CEA Grenoble and the AGCO Corporation. The AGCO group which has its headquarters in Georgia, US is a global agricultural equipment manufacturer and sells its products under the brands : Massey Ferguson, Fendt, Valtra and Challenger. The French plant is in Beauvais.
Les travaux de cette thèse portent sur l'intégration d'un système à pile à combustible hybride dans un tracteur agricole. Dans notre travail, plusieurs architectures de réseaux électriques embarquées et de stratégies de gestion de l'énergie sont envisagées. Une modélisation du système complet est mise en place sous Matlab Simulink afin de pouvoir simuler les différents scénarii envisagés, de même qu'un banc de test permettant de valider les résultats issus des simulations purement numériques. L'objectif premier de ce travail est d'optimiser les flux énergétiques relatifs aux diverses sources et charges constitutives du système et ainsi de réduire la consommation du véhicule pour des cycles de mission agricoles. Cette thèse découle d'un projet de recherche commun entre le G2ELab, le CEA Grenoble et l'entreprise AGCO, implémenté en France à Beauvais qui commercialise des machines agricoles sous quatre marques : Massey Ferguson, Fendt, Valtra et Challenger.