Véhicules Électriques & Mobilité Durable

Ce cours de M1 (semestre 2) donne à l’ingénieur GEEL une vision complète du véhicule électrique (VE), de la chaîne de traction au réseau de distribution. Il aborde l’architecture électrique et électronique des VE (BEV, PHEV, HEV, FCEV), le dimensionnement de la chaîne de traction (moteur, onduleur, batterie, chargeur), la gestion de l’énergie embarquée (BMS, estimation SoC/SoH, stratégies EMS, freinage récupératif), l’infrastructure de recharge (modes IEC 61851, charge rapide DC, OCPP, recharge pilotée et V2G) et enfin les enjeux spécifiques de l’Afrique de l’Ouest : essor des deux-roues électriques, bus urbains, impact sur le réseau NIGELEC de Niamey, recharge solaire en zone rurale. Les calculs s’appuient sur des cas réalistes : taxi-moto électrique à Niamey, bus urbain, dépôt de flotte, borne solaire villageoise.

Objectifs d’apprentissage

• Comprendre l’architecture électrique et électronique d’un véhicule électrique moderne.
• Dimensionner la chaîne de traction électrique : moteur, onduleur, batterie, chargeur.
• Analyser les stratégies de gestion de l’énergie embarquée pour maximiser l’autonomie.
• Évaluer l’impact des VE sur les réseaux de distribution et les opportunités V2G en Afrique.

Prérequis

Électronique de Puissance (ELP2202) ; Stockage de l’Énergie (STK5301). Mécanique du point, machines synchrones, convertisseurs DC-DC et onduleurs, technologies de batteries lithium-ion.

Plan du cours

1. Leçon 1 — Architecture des véhicules électriques
2. Leçon 2 — Stockage et gestion de l’énergie embarquée
3. Leçon 3 — Infrastructure de recharge
4. Leçon 4 — VE en Afrique de l’Ouest : enjeux et opportunités

Travaux pratiques

• Simulation d’un cycle de conduite et dimensionnement de la chaîne de traction (Leçon 1).
• Estimation du SoC par comptage coulométrique et recalage OCV sur un pack de moto électrique (Leçon 2).
• Dimensionnement d’un dépôt de recharge de bus et d’un plan de recharge pilotée (Leçon 3).

Modalités d’évaluation

Volume horaire : CM 18 h, TD 6 h, TP 6 h, TPE 30 h (CTT 60 h) — 3 crédits. Évaluation mixte : contrôle continu 40 % (TD, TP, étude de cas) et examen terminal 60 %.

Bibliographie

• Chan C. C. et Chau K. T., Modern Electric Vehicle Technology, Oxford University Press.
• IEA, Global EV Outlook 2024 (gratuit en ligne).
• Ehsani M. et al., Modern Electric, Hybrid Electric, and Fuel Cell Vehicles, CRC Press.
• Larminie J. et Lowry J., Electric Vehicle Technology Explained, Wiley.