Thèse : La recharge rapide vehicle-to-vehicle à partir d’une flotte de véhicules partagés

Yacine SEHIMI, Doctorant, soutiendra sa thèse le 7 juillet 2022 à 14h sur « la conception d’un réseau et d’une infrastructure de recharge rapide vehicle-to-vehicle à partir d’une flotte de véhicules partagés ». Le partage permettrait de limiter l’impact des recharges sur le réseau aux heures de forte demande en électricité. La thèse présente également un outil de simulation du pilotage des puissances lors du transfert entre véhicules.

Cette thèse aura lieu au T128 – T130, 13 Rue de Toul 59000 Lille.

Encadrants académiques et écoles/universités :

  • L2EP – Laboratoire de Génie Electrique et d’Electronique de Puissance
    • Encadrants académiques
      • Directeur de thèse : Benoit Robyns, Professeur des universités Junia HEI
      • Encadrant académique : Khaled Almaksour, Maître de conférences Junia HEI
    • Institut VEDECOM
      • Encadrant industriel : Jihen Sakly, Ingénieur de recherche chez VEDECOM

 

Composition du jury

  • Rapporteur : Eric Monmasson, Professeur des universités Université de Cergy-Pontoise
  • Rapporteur : Marc Petit, Professeur des universités Centrale Supélec
  • Examinateur : François Costa, Professeur des universités ENS Paris Saclay (SATIE) France
  • Examinateur : Benoit Robyns, Professeur des universités Junia HEI (L2EP)
  • Examinateur : Khaled Almaksour, Maître de conférences Junia HEI (L2EP)
  • Examinateur : Jihen Sakly, Ingénieur de recherche Institut Vedeco

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Résumé

La recharge rapide Vehicle-to-vehicle (V2V) permet de recharger un véhicule électrique en manque d’autonomie en déchargeant partiellement un ou plusieurs véhicules électriques disposant d’un surplus d’énergie. L’utilisation d’une flotte de véhicules électrique partagés pour la décharge permettrait à son gestionnaire de les valoriser lorsqu’ils ne sont pas utilisés pour le transport. De plus, la recharge des véhicules partagés peut se réaliser à une puissance plus faible que la puissance fournie en recharge rapide, ce qui permet de réduire la puissance de raccordement nécessaire au réseau de distribution, et les renforcements éventuels de ce dernier. Cette réduction de l’appel de puissance pourrait par ailleurs limiter l’impact des recharges sur le réseau aux heures de forte demande en électricité. Dans une première partie, l’objectif est d’analyser à l’aide d’un modèle de simulation les bénéfices apportés par le V2V pour les acteurs du réseau électrique, à savoir les gestionnaires du réseau de distribution et de transport. Dans un second temps, la conception d’une architecture d’électronique de puissance permettant le pilotage du transfert d’énergie entre les véhicules est réalisée, et sa commande dans les différentes stratégies de pilotage des puissances est validée par simulation. Enfin, la validation expérimentale du pilotage du convertisseur DC/DC multi-sources de cette architecture est effectuée.

Thesis: Vehicle-to-vehicle fast charging from a shared vehicle fleet

Yacine SEHIMI, Researcher PhD Candidate, will submit his thesis on 7 July 2022 at 2 PM on “the design of a vehicle-to-vehicle fast charging network and infrastructure based on a shared vehicle fleet“. Sharing would limit the impact of recharging on the grid at times of high electricity demand. The thesis also presents a tool for simulating power control during the transfer between vehicles.

This thesis will take place at T128 – T130, 13 Rue de Toul 59000 Lille.

Academic supervisors and schools/universities

  • Vedecom Institute
  • Electrical Engineering and Power Electronics Laboratory (L2EP)
  • Academic supervisor: Jihen Sakly, Research Engineer at VEDECOM

Composition of the jury

  • Rapporteur: Eric Monmasson, University Professor, University of Cergy-Pontoise
  • Rapporteur: Marc Petit, University Professor Centrale Supélec
  • Examiner: François Costa, University Professor ENS Paris Saclay (SATIE) France
  • Examiner: Benoit Robyns, University Professor Junia HEI (L2EP)
  • Examiner: Khaled Almaksour, Senior Lecturer Junia HEI (L2EP)
  • Examiner: Jihen Sakly, Research Engineer Vedeco Institute

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Resume

V2V fast charging enables to recharge an electric vehicle by partially discharging one or several other electric vehicles having an excess of energy.  The use of a fleet of carsharing electric vehicles as energy providers allows the carsharing operator to make additional profits when they are not rented.

Moreover, the recharge of the fleet can be achieved at lower power than the V2V power transfer. Therefore the grid connection required to provide fast charging is reduced, which can mitigate the necessary grid upgrades. Besides, the lower power demand of the station could reduce the impact of electric vehicle charging at hours of peak power demand on the grid.

This thesis is a collaboration between Institut Vedecom and L2EP Laboratory. In a first part, the  goal is to build a simulation model of the coupled carsharing/V2V system, in order to assess  the benefits for the actors of the grid, namely the Distribution System Operator and the Transmission System Operator.  In a second part, the design of a power converters architecture to control power flow between the vehicles involved and the grid is proposed and the control strategy is implemented through simulations. Finally an experimental setup of the multi-source DC/DC converter is achieved in order to validate the proposed control strategy.

Keywords : electric vehicle, fast charging, grid services, V2X, multi-source converters, carsharing