Une nouvelle technologie prétend améliorer l'efficacité des hybrides rechargeables de plus de 30%

Les ingénieurs de l'Université de Californie à Riverside (UCR) se sont inspirés de l'évolution biologique et des économies d'énergie obtenues par les oiseaux volants en formation pour améliorer l'efficacité des véhicules électriques hybrides rechargeables (VEHR) de plus de 30%.
 
Intitulé « Développement et évaluation d'un système de gestion de l'énergie en ligne basé sur un algorithme évolutif pour les véhicules électriques hybrides rechargeables », le rapport décrivant la recherche a été récemment accepté pour publication dans la revue IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems. Le travail a été dirigé par Xuewei Qi, un chercheur postdoctoral au Centre pour la recherche et la technologie de l'environnement (CE-CERT) au Collège d'Ingénierie de Bourns à UCR, et Matthew Barth, directeur du CE-CERT et professeur d'ingénierie électrique et informatique à UCR.
 
Les VEHR, qui combinent un moteur à gaz ou diesel avec un moteur électrique et une batterie rechargeable, offrent des avantages par rapport aux hybrides conventionnels, car ils peuvent être rechargés en utilisant l'électricité du réseau, ce qui réduit leur besoin en carburant. Cependant, la course à l'amélioration de l'efficacité des VEHR actuels est limitée par les insuffisances de leurs systèmes de gestion de l'énergie (EMS), qui contrôlent la répartition de puissance entre le moteur et la batterie lorsqu'ils passent du mode tout-électrique au mode hybride.
 
Bien que les hybrides rechargeables ne fonctionnent pas tous de la même manière, la plupart des modèles commencent en mode tout-électrique, fonctionnant sur l'électricité jusqu'à ce que leurs batteries soient épuisées, puis passent en mode hybride. Connu sous le nom de contrôle de mode binaire, cette stratégie EMS est facile à appliquer, mais n'est pas le moyen le plus efficace de combiner les deux sources d'alimentation. Lors d'essais en laboratoire, les stratégies de décharge combinée, dans lesquelles la puissance de la batterie est utilisée tout au long du déplacement, se sont avérées plus efficaces pour réduire au minimum la consommation de carburant et les émissions. Cependant, leur développement est complexe et, jusqu'à présent, il a exigé une quantité irréaliste d'information à l'avance.
 
« En réalité, les conducteurs peuvent changer d'itinéraire, les bouchons de circulation sont imprévisibles, et les conditions routières varient, ce qui signifie que les EMS doivent fournir cette information en temps réel », a déclaré Qi.
 
Le système EMS développé et simulé par Qi et son équipe combine des informations sur la connectivité des véhicules (tels que les réseaux cellulaires et les plateformes de crowdsourcing) et des algorithmes évolutifs - une méthode mathématique pour décrire des phénomènes naturels comme l'évolution, le fourmillement des insectes et le vol en formation des oiseaux.

« En modélisant mathématiquement les processus d'économie d'énergie qui se produisent dans la nature, les scientifiques ont créé des algorithmes qui peuvent être utilisés pour résoudre des problèmes d'optimisation dans l'ingénierie », a déclaré Qi. « Nous avons combiné cette approche avec la technologie des véhicules connectés pour réaliser des économies d'énergie de plus de 30%. Nous avons atteint cet objectif en considérant les possibilités de recharge durant le déplacement, ce qui n'est pas possible actuellement avec les EMS existants. »
 
Le présent rapport s'appuie sur les travaux antérieurs de l'équipe, montrant que les véhicules individuels peuvent apprendre à économiser du carburant à partir de leurs propres historiques de conduite. Parallèlement à l'application d'algorithmes évolutifs, les véhicules apprendront et optimiseront non seulement leur efficacité énergétique, mais partageront également leurs connaissances avec d'autres véhicules du même réseau routier grâce à la technologie des véhicules connectés.
 
« Plus important encore, le système de gestion de l'énergie des VEHR ne sera plus un dispositif statique - il évoluera et s'améliorera activement pendant tout son cycle de vie. Notre objectif est de révolutionner le EMS des VEHR afin d'obtenir des économies de carburant encore plus importantes et des réductions d'émissions », a précisé Qi.
 
Source : Electric Cars Report
Contribution : Peggy Bédard