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L'électrification du marché automobile apporte de nouveaux enjeux technologiques afin de rendre les véhicules électriques à batterie aussi performants que les véhicules thermiques (autonomie, durée de vie, fiabilité et flexibilité). Un des axes d'amélioration concerne la gestion thermique du pack batterie, composé de cellules de technologie Li-ion. En effet, les performances et le vieillissement de ces batteries sont très dépendants de la température. Il devient alors important de connaître les propriétés thermiques des batteries afin d'optimiser l'architecture et la gestion du système de refroidissement intégré au pack batterie.\\ La spectroscopie d'impédance électrochimique (EIS - Electrochemical Impedance Spectroscopy) est une méthode de caractérisation électrique fréquentielle couramment utilisée. Le spectre d'impédance, obtenu par le rapport entre la tension et le courant, fournit des informations concernant la résistance interne et le comportement dynamique des cellules, et peut être employé pour calibrer un modèle de comportement de type circuit électrique équivalent. Une méthode équivalente a été développée en thermique (TIS - Thermal Impedance Spectroscopy), où l'impédance se définit comme le rapport entre la température et la puissance thermique au sein de la cellule. Utilisé pour calibrer un modèle thermique, le spectre d'impédance permet alors de déterminer la capacité thermique et la conductivité thermique de la cellule.\\ Deux méthodes permettent de réaliser un essai TIS. La première consiste à appliquer une puissance thermique à la batterie au moyen d'un système d'échauffement externe, ce qui présente rapidement des limites avec des batteries de grande taille (l'uniformité de la puissance thermique est remise en cause). La deuxième méthode, utilisée dans cette étude, met à profit l'échauffement interne de la batterie en fonctionnement. Ainsi, la batterie est soumise à un courant décrit par un signal modulé, dont le signal modulant contient la fréquence d'impédance. Grâce au signal porteur, la cellule est maintenue à un état de charge (SOC - State Of Charge) relativement constant, ce qui permet d'éviter les différents biais liés au SOC. Les essais sont réalisés dans une enceinte électrique thermostatique spécifique aux tests batteries.\\ La détermination des propriétés thermiques de la batterie se fait par l'intermédiaire d'un modèle nodal tridimensionnel, qui permet de caractériser l'anisotropie de la batterie. L'effet Joule définit la puissance thermique générée au sein de la cellule. Les échanges convectifs liés à l'enceinte thermostatique sont également pris en compte. La calibration est effectuée en deux temps. Tout d'abord, les résistances de convection sont déterminées aux points de fonctionnement pour lesquels les caractéristiques thermiques de la cellule sont connues. Ensuite, ces valeurs sont implémentées dans le modèle et l'essai TIS permet de calibrer les résistances de conduction et la capacité thermique pour d'autres points de fonctionnement, en particulier à différents SOC. Finalement, comparée à d'autres méthodologies de caractérisation thermique plus conventionnelles, la méthode TIS apparaît moins chronophage et ne nécessite que de bancs d'essais déjà employés pour des essais électriques standards. En plus de contribuer à la modélisation thermique du pack batterie, cette méthode pourrait donc être exploitée dans le cadre d'essais de vieillissement, afin de caractériser le vieillissement thermique des batteries.

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International audience; Experimental measurements by thermocouples and infrared thermography are made in the intercooler of a supercharged spark-ignition engine (engine displacement: 1.2L, compression ratio: 10.5:1, power: 95.6kW) for several engine operating points. A calculation method is developed to define locally the fluid thermal properties (density, specific heat, dynamic viscosity, etc, …) as a function of temperature. Following, local heat transfer coefficient and Nusselt number are determined.; Des mesures par thermocouples et thermographie infrarouge sont réalisées sur le refroidisseur d’air suralimenté d’un moteur à allumage commandé (cylindrée : 1,2 L, taux de compression : 10,5:1, puissance : 95,6 kW) pour plusieurs points de fonctionnement moteur. Une méthode de calcul est développée pour caractériser localement les propriétés thermiques du fluide (masse volumique, chaleur spécifique, viscosité dynamique, etc, …) selon la température pour ensuite déterminer le coefficient de transfert de chaleur et le nombre de Nusselt.

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International audience; Computational Fluid dynamics is a tool widely used in automobile organization during development and optimization phase of the air intake manifold for internal combustion engines. Throttle valve, a flow control device, is extensively used in air intake lines of internal combustion engines because of their low cost, and fast operation. Nowadays, similar mechanical component close to Throttle valves are also mounted at the exits of intake manifold runners. These components referred as tumble flaps are used to guide the in-cylinder flow and hence to improve air-fuel mixing inside the combustion chamber. The movements of these flaps are controlled by the engine management system by the aid of electrical or pneumatic mechanisms. So, it becomes important to identify the torque required to move the flaps at different operating angles of the flaps. The main objective of the work is to perform CFD simulations in order to identify the forces and aerodynamic moments acting on the flaps while operating in the steady state condition. For the analysis, rhoSimpleFoam, a steady state compressible flow solver is used to simulate the 3D, steady, compressible air flow inside the intake manifold geometry. A detailed analysis of the forces and moments acting the flap has been carried out in this paper using the results of the numerical simulation. Later on, the prototype has been tested on the experimental flow bench to validate the results of the numerical simulation in terms of pressure drop across the component.

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Mass-produced, off-the-shelf automotive air compressors cannot be directly used for boosting a fuel cell vehicle (FCV) application in the same way they are used in internal combustion engines, since requirements are different: a high pressure ratio with a low mass flow rate combined with a high efficiency requirement and compact size. From the established fuel cell types, the most promising for application in passenger cars or light commercial vehicle applications is the proton exchange membrane fuel cell (PEMFC), operating at around 80°C. In this case, an electric assisted turbocharger (E-turbocharger) and electric supercharger (single or two-stage) are more suitable than screw and scroll compressors. In order to determine which type of these boosting options is the most suitable for fuel cell vehicle (FCV) application and to assess their individual merits, a co-simulation between GT-SUITE and MATLAB/SIMULINK of FCV powertrains is realised to compare vehicles performances on the Worldwide Harmonised Light Vehicle Test Procedure (WLTP) driving cycle. Results show that the vehicle equipped with an E-turbocharger has higher performances than vehicle equipped with a two-stage compressor in the aspects of electric system efficiency (+1.6%) and driving range (+3.7%) but, for the same maximal output power, the vehicle’s stack is 12.5% heavier and larger. Then, thanks to the turbine, the E-turbocharger leads to higher performances than the single stage compressor for the same stack size.

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International audience; The performance of an internal-combustion engine is directly related to the fuel quantity that can react with the oxygenin the air during the exothermic oxidation step, also called combustion. Thus, the amount of fuel introduced is intrinsicallylinked to the air volume that can be admitted into the cylinder (air filling of the cylinder). Hence keeping the air inthe cylinder is one of the most important concepts to predict in simulations. Nevertheless, the phenomenon of air fillingdepends on many parameters. Also, the discharge coefficients, and the impact of the piston presence near the valves onthe flow, during valve overlap are investigated. For this, a digital flow bench is constructed to reproduce a series of testscarried out on a flow test bench functioning as a result of the reduction in the pressure. In this paper, the engine studiedis a 125 cm3 single-cylinder four-stroke atmospheric type with two valves. Thus, the idea of this paper is to treat the case of engines with large valve overlaps as small engines or engines with variable valve timing. First, traditional tests through a single valve are performed. The forward and reverse directions are systematically tested to ensure proper operation of the digital testing, and to determine the differences between tests and simulations in the case of conventional configurations. Then, the flow through the entire cylinder head, i.e. the intake valve–cylinder with piston–exhaust valve system, is tested and studied. The aim is to compare the results obtained by the tests and the simulations during the valve overlap period. Significant differences were highlighted between the rates measured in one-dimensional simulations and in the tests. It was noteworthy that the one-dimensional code overestimated the mass passing through the system during valve overlap by about one fifth of the estimated mass passing through the system from the results obtained with the test rig.