2. Présentation du projet#
2.1. Introduction#
Le développement des véhicules électriques constitue un enjeu majeur dans le secteur du transport terrestre car il représente une réponse prometteuse aux défis environnementaux et climatiques posés par l’industrie automobile.
L’un des objectifs de ce projet est de développer des moyens expérimentaux et didactiques pour les véhicules terrestres électriques, afin de former les futurs professionnels du secteur et de faire face à l’évolution rapide de cette industrie migrante vers l’électrification des systèmes.
Le département 3EA de l’ENSEEIHT s’est équipé d’une chaîne de propulsion électrique équivalente à celle d’un Véhicule électrique léger.
Ce projet est à vocation pédagogique et de recherche et permet aux étudiants d’avoir une première expérience au regard d’une chaîne de propulsion électrique de puissance élevée (7.5kW, plus puissant que la Twizy 45) et de profils de mission de véhicule.
Dans un second temps, la technique du Hardware in the Loop (HIL) peut être abordée, compétence largement nécessaire et attendue chez tous les équipementiers, que ce soit dans les secteurs automobile, aéronautique et autres.
2.2. Présentation du HIL#
2.2.1. Qu’est-ce que le Hardware-in-the-Loop (HIL) ?#
Le Hardware-in-the-Loop (HIL) est une technique utilisée dans le développement et la validation de systèmes embarqués, tels que les systèmes de contrôle pour les véhicules, les avions et d’autres équipements.
Elle consiste à intégrer du matériel réel dans un environnement de simulation afin de tester et de valider la manière dont le matériel et le logiciel fonctionnent ensemble.
2.2.3. Où la simulation HIL est-elle utilisée ?#
La simulation HIL est extrêmement bénéfique lorsqu’il est coûteux ou dangereux de tester un algorithme de contrôle sur le système physique réel.
Elle joue un rôle prépondérant dans des domaines tels que l’automobile, l’aérospatiale, la défense, l’automatisation industrielle et les machines, permettant de mettre à l’épreuve des conceptions intégrées.
De plus, la simulation HIL est adoptée dans des secteurs variés tels que les appareils médicaux, les communications et les semi-conducteurs.
2.2.4. L’avantage d’utiliser le HIL ?#
Le HIL permet de :
Réduire le temps de développement en utilisant des modèles pour tester rapidement les effets de diverses modifications de conception.
Réaliser des économies en utilisant des prototypes virtuels plutôt que des prototypes physiques.
Développer et tester le logiciel et le matériel de contrôle avec une usine virtuelle avant que le système ne soit construit. Cela apporte une réelle flexibilité dans le cycle de développement en V d’un produit.
Réaliser des expériences approfondies basées sur la simulation pour identifier les problèmes de conception potentiels dès le début, lorsque le coût du changement est encore faible.
Créer un jumeau numérique du système qui peut fonctionner parallèlement au système réel afin de surveiller l’état du système et d’identifier les défauts.
2.2.2. Comment fonctionne la simulation HIL ?#
Grâce à des bus de transmissions de données aux protocoles variés tels CAN, ethercat ou Modbus, les données entrées sur l’interface du PC sont transférées vers les éléments physiques, et vice versa.