Article interactif

1 - ORIGINE ET APPORTS DE LA SEGMENTATION DE PUISSANCE DANS LES CHAÎNES DE PROPULSION ÉLECTRIQUE

2 - CONTRÔLE DES HÉLICES MARINES DU POINT DE VUE DE L’AUTOMATIQUE

3 - PRINCIPES DE COMMANDE DES PROPULSIONS COMBINÉES

4 - SYSTÈMES DE CONDUITE ÉNERGIE-PROPULSION DES NAVIRES

5 - CONTRAINTES DE CONCEPTION EN ENVIRONNEMENT MARITIME

6 - PERSPECTIVES

  • 6.1 - Propulsion propre et stockage de l’énergie
  • 6.2 - Électrification des auxiliaires
  • 6.3 - Apport des technologies supraconductrices

7 - CONCLUSION

8 - GLOSSAIRE

Article de référence | Réf : D5620 v3

Navire électrique - Évolutions, systèmes de conduite, contraintes de conception

Auteur(s) : Jacques COURAULT, Paul LETELLIER, Jean-Paul SORREL

Relu et validé le 30 juil. 2021

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

RÉSUMÉ

Après un exposé sur les origines et les apports des entraînements multimachines et multiconvertisseurs dans la conception de chaînes électriques résilientes et sûres, cet article décrit les méthodes de contrôle des hélices marines du point de vue de l’automatique. Sont ensuite développés les systèmes électriques et les boucles de régulation spécifiques aux propulsions hybrides. Puis, au niveau supérieur, les principes généraux et les systèmes de conduite de l’ensemble énergie- propulsion du navire sont exposés. Enfin, l’article aborde les contraintes d’environnement applicables aux équipements électriques embarqués et les impératifs de conception qui en découlent. Quelques perspectives d’évolution telles que la supraconductivité concluent l’article.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

ABSTRACT

Electric Ship. New Concepts, Power Control Systems, Design Constraints

After a review of the origins and advantages offered by the multi-phase advanced electrical drives in terms of resilience and dependability, this paper describes the control methods of the marine propellers from the automation point of view. Then, hybrid propulsion systems are dealt with, spanning the power chain and the control loops. The various functions of the management of the whole energy- propulsion system are also explained. At last, this paper addresses the environmental constraints applicable to on board electrical equipment and their impact on their design.Some prospective breakthroughs such as superconductivity conclude the paper.

Auteur(s)

  • Jacques COURAULT : Ancien directeur des développements en électronique de puissance Alstom Power Conversion, France

  • Paul LETELLIER : Ingénieur de l’École supérieure d’électricité - Consultant, ancien ingénieur Société Jeumont Electric, France

  • Jean-Paul SORREL : Ingénieur de l’Institut national polytechnique de Grenoble - Consultant, ancien ingénieur Société Schneider-Electric, France

INTRODUCTION

Le transport maritime doit faire face à des contraintes environnementales de plus en plus sévères. Si les émissions de dioxyde de carbone liées au transport maritime restent inférieures à celles des autres modes de transport (par gramme, tonne et kilogramme), les émissions toxiques provoquées par le carburant des navires sont conséquentes (dioxydes de soufre, oxydes d’azote, particules). De récentes études ont montré que la phase d’utilisation est responsable de 80 % de l’impact environnemental du navire sur son cycle de vie, du fait de la consommation de carburant et des émissions. De tels résultats montrent l’impérieuse nécessité de mise en place d’énergies moins nocives, en particulier dans les ports et estuaires et dans les zones sensibles (zones ECA – Emission Control Area – en mer Baltique, mer du Nord, Manche, notamment).

Différentes voies se présentent :

  • l’utilisation d’énergies alternatives décarbonées et d’énergies renouvelables ;

  • la mise en place de nouveaux moyens de stockage d’énergie ;

  • l’amélioration du rendement énergétique intrinsèque (architectures hybrides adaptées à des profils de mission variés, réduction des masses embarquées via la supraconductivité) et de l’efficacité des composants (propulseurs de nouvelle génération à haut rendement, auxiliaires, etc.) ;

  • une meilleure gestion énergétique via la mise en place d’outils de mesure en temps réel et d’aide à la décision (configuration électrique, lois de commande) selon les recommandations et les normes de l’EEDI (Energy Efficiency Design Index) de l’Organisation maritime internationale (OMI).

Le dossier « Navire électrique » fait l’objet de trois articles :

  • [D 5 610] Propulsion, production et distribution d’énergie ;

  • [D 5 615] État de l’art et intégration des composants et systèmes ;

  • [D 5 620] Évolutions, systèmes de conduite, contraintes de conception.

Les sujets ne sont pas indépendants les uns des autres.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

KEYWORDS

advanced electrical propulsion systems   |   control of propulsion systems   |   hybrid propulsion system

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v3-d5620


Cet article fait partie de l’offre

Transport fluvial et maritime

(51 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

TEST DE VALIDATION ET CERTIFICATION CerT.I. :

Cet article vous permet de préparer une certification CerT.I.

Le test de validation des connaissances pour obtenir cette certification de Techniques de l’Ingénieur est disponible dans le module CerT.I.

Obtenez CerT.I., la certification
de Techniques de l’Ingénieur !
Acheter le module

Cet article fait partie de l’offre

Transport fluvial et maritime

(51 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - MARTIN (J.P.) -   Contribution à l’alimentation en tension de machines synchrones à aimants permanents à nombre de phases élevé : fonctionnement en mode normal et dégradé.  -  Mémoire de thèse à l’Institut National Polytechnique de Lorraine, INPL, juillet 2003.

  • (2) - SCUILLER (F.) -   Développement d’outils de conception de machines polyphasées à aimants utilisant l’approche multi-machine.  -  Mémoire de thèse ENSAM/École Navale, décembre 2006.

  • (3) - MARTIN (J.P.), PIERFEDERICI (S.), MEIBODY-TABAR (F.), DAVAT (B.), LETELLIER (P.) -   Synthèse des méthodes de filtrage du couple des MSAP polyphasées en modes normal et dégradé.  -  Revue Internationale de Génie Électrique, vol. 10 (2007).

  • (4) - FALL (O.) et al -   Variable speed control of a 5 phase permanent magnet synchronous motor including voltage and current limits in healthy and open-circuited modes.  -  Electric Power System Research, vol. 140, p. 507-516 (2016).

  • ...

1 Événements

Congrès « All Electric Ship » dans les bases documentaires des sociétés savantes :

– Institute of Marine Engineers – The Memorial Building – 76 Mark Lane – LONDON EC3R – 7JN

– SEE – Société de l’électricité et de l’électronique et des technologies de l’information et de la communication – 17, rue de l’Amiral Hamelin – 75116 PARIS http://www.see.asso.fr

HAUT DE PAGE

2 Normes et standards

OTAN STANAG 1008Caractéristiques des alimentations à bord des bâtiments des marines du traité de l’Atlantique Nord

HAUT DE PAGE

3 Annuaire

HAUT DE PAGE

3.1 Organismes de certification

Bureau Véritas (BV)

Det Norske Veritas (DNV)

Registro Italiano Navale (RINA)

Lloyd’s Register of Shipping (LRS)

IMO International Maritime Organization

EEDI – Energy Efficiency Design Index

SOLAS – Convention Internationale « Safety...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Transport fluvial et maritime

(51 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Sommaire

QUIZ ET TEST DE VALIDATION PRÉSENTS DANS CET ARTICLE

1/ Quiz d'entraînement

Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.

2/ Test de validation

Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.

Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Transport fluvial et maritime

(51 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS