Cours No

Description

heures

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Présentation générale du cours (contenus, examens et projets d’équipe par ).

Introduction au secteur des véhicules électriques : Survol des types de véhicules, technologies et infrastructures associées à l’électrification (batteries, traction électrique, infrastructure de recharge, etc.). Forces motrices de l’électrification des transports. Obstacles techniques, économiques, politiques et autres à l’électrification.

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Obstacles techniques, économiques et autres à l’électrification, etc. Trajectoires possibles pour le développement du véhicule électrique au Québec et internationalement. Revue des projets d’équipe.

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Méthodes d’analyse technico-économique (analyse du cycle de la vie, comparaisons de coûts, etc.). Revue des projets d’équipe.

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 Types de véhicules terrestres. Comment caractériser les performances d’un véhicule.

Types de traction : traction mécanique, moteurs thermiques (moteur à essence, moteur diesel), traction électrique.

Les caractéristiques nécessaires d’un moteur électrique pour répondre à un programme de traction électrique.

 Diagrammes de fonctionnement du moteur.

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 Moteur électrique : c.c. versus c.a.; triphasé.

Les caractéristiques de fonctionnement d’une locomotive électrique : traction, freinage, limitations.

Vitesse maximale, vitesse commerciale, charge maximale. Optimisation du trajet en fonction des conditions géographiques.

Partie mécanique d’un véhicule électrique : locomotive, tramway, métro, trolleybus, véhicule électrique; avantages et limitations.

 Puissance, rendement, échauffement des moteurs électriques de traction.

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Développements des véhicules non conventionnels (sustentation magnétique, monorail, funiculaire, etc.

Infrastructure pour l’électrification des transports : voies (voie ferrées, rues et routes). Équipements fixes : sous-stations de traction électrique, postes d’alimentation en énergie électrique; conditions; limitations.

Constructions spécialisés : ponts, tunnels, etc.

Exemplification : profil du tunnel du Métro.

Coût de construction, coût d’exploitation et coût d’entretien pour un réseau de transport ferroviaire électrifié

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Batteries et piles combustibles

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 Notions de simulations de véhicules et économie d’énergie

Évolution de la puissance, de l’accélération et de la vitesse d’un train en mouvement. Écoulement de puissance. Dispositifs de stockage en transport. Écriture d’un programme sur Matlab utilisant les profils standards de vitesse.

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Moteurs électriques en traction

Forces électromagnétiques et induction des tensions

Application aux moteurs à courant continu. Phases de traction. Moteurs CC dans une boucle de contrôle comme introduction à la commande vectorielle des moteurs CA. Problèmes à résoudre.

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Moteurs CA en traction électrique

Rappel des notions de phaseurs. Notion de vecteur tournant avec un système triphasé. Glissement et force, contrôle V/Hz; Contrôle vectoriel vu comme imitation des moteurs CC. Applications ferrovières.

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Fiabilité, maintenabilité, disponibilité sécurité des transports

Introduction au contrôle des trains et à l’autonomie des véhicules. Lois de probabilité de défaillance des systèmes électroniques. Effets de la redondance sur la disponibilité et la sécurité et la maintenabilité. Applications

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Électronique de puissance et gestion de l’énergie dans un Véhicule Électrique VÉ: structure d’un VÉ, machine électrique de traction utilisée dans un VÉ, batterie d’un VÉ, modélisation et simulation d’un VÉ, structure de chargeur de VÉ , Le BMS

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Interconnexion entre les VÉ et le réseau électrique : normes de charge, charge bidirectionnelle (bénéfices et inconvénients). Intégration massive des stations de charge de VÉ sur le réseau: définition d’un réseau intelligent (Smart micro Grid), stations de charge, algorithmes de charge intelligents

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Présentations des projets (AB-FR-RZ)

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