Brevet FR3164249A1 — publié le 20260109

L’invention concerne un procédé de pilotage d’un système thermodynamique à m étages de suralimentation, m>=2, comportant un étage de suralimentation n comprenant une turbine (Tn), une machine électrique (EMGn), un compresseur (Cn) et une chambre de combustion (CCn) en amont de la turbine, le procédé comportant des étapes d’asservissement entre des grandeurs commandables propres à l’étage de suralimentation (vitesse de rotation (w n ) de la machine électrique, quantité de carburant injectée (Qinj n ) dans la chambre de combustion, position (VGT n ) d’une géométrie variable de la turbine) et des grandeurs mesurables propres à l’étage de suralimentation (température (Tch n ) de la chambre de combustion, pression P in-n en aval du compresseur et pression P out-n en amont de la turbine) selon les relations : ; ; ; f n , g n et h n dépendant de dimensionnement et positionnement de l’étage de suralimentation n considéré et n est compris entre 2 et m. Figure 3 PROCEDE DE PILOTAGE D’UN SYSTEME THERMODYNAMIQUE à au moins deux étages d’un véhicule automobile Domaine technique de l’invention L’invention se rapporte au domaine des procédés de pilotage de systèmes thermodynamiques à cycle turbine à gaz avec compression refroidie, régénération et réchauffe intermédiaire durant la détente, du type turbomachine, équipant un groupe motopropulseur d’un véhicule automobile. État de la technique antÉrieure Les convertisseurs d’énergie de type turbine à gaz sont actuellement étudiés pour les chaînes de traction fortement électrifiées, notamment celles appelées prolongateur d'autonomie (« Range Extender » selon la terminologie anglo-saxonne) dans les véhicules hybrides de série. Un tel convertisseur opère en tant qu’Unité de Puissance Auxiliaire (de l’anglais « Auxiliary Power Unit », soit APU) où son rôle est de recharger les batteries d’un véhicule électrique. Il est ainsi mécaniquement découplé de la chaîne de traction et fonctionne ainsi sur son point de rendement maximal. En particulier, un système thermodynamique à cycle de type turbine à gaz avec un ou deux étages de suralimentation est un dispositif à fort potentiel pour les applications au sein de véhicules automobiles, en particulier ceux comportant une machine électrique de traction. Ce cycle permet d’atteindre un rendement très important mais aussi une densité de puissance très élevée (c’est-à-dire un travail net spécifique élevé, en anglais « Net Specific Work »). Actuellement, de tels systèmes thermodynamiques de « range extender » sont basés essentiellement sur un étage de suralimentation mettant en œuvre un compresseur C1, une chambre de combustion CC1 et une turbine T1 comme cela est illustré à la FIG. 1 . Une machine électrique EMG1 est entrainée par la turbine T1 et se retrouve donc entre le compresseur C1 (entrainé lui aussi par la turbine T1) et ladite turbine T1. Une telle architecture n’intègre pas de dispositif sur la turbine T1 permettant de gérer la pression Ppost comp. C’est une turbine à géométrie fixe (TGF ou FGT). De ce fait, des actionneurs du système se limitent à une quantité de carburant injectée, une quantité de chaleur produite par effet Joule avec une résistance électrique prévue dans la chambre de combustion CC1 et une vitesse de rotation de la machine électrique EMG1. Une autre architecture d’un système thermodynamique existante est un système thermodynamique à deux étages de suralimentation comme celle décrite dans le document FR3134847 et dont le principe est illustré à la FIG. 2 . Dans ce document, le premier étage dite haute pression est composé du compresseur C1, de la chambre de combustion CC1, de la turbine T1 et de la machine électrique EMG1. Le deuxième étage dit base pression est composé du compresseur C2 en amont du compresseur C1, de la chambre de combustion CC2, de la turbine T2, tous deux en aval de la turbine T1, et de la machine électrique EMG2. De nouveau, les turbines T1 et T2 sont des turbines à géométrie fixe. Avec un tel système thermodynamique à deux étages, le rendement est théoriquement meilleur mais le contrôle et le pilotage du système est plus complexe. En effet en plus des actionneurs du système du premier étage déjà cité précédemment, il y a ceux du deuxième étage qui sont similaires. L’invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l’état de la technique en proposant notamment une solution permettant d’établir un pilotage optimal d’un système thermodynamique comportant deux étages ou plus. Pour ce faire, il est proposé, selon un premier aspect de l’invention, un procédé de pilotage d’un système thermodynamique à m étages de suralimentation, m étant supérieur ou égal à 2, comportant un étage de suralimentation n comprenant une turbine, une machine électrique, un compresseur et une chambre de combustion en amont de la turbine, caractérisé en ce que le procédé comporte des étapes d’asservissement entre des grandeurs commandables propres à l’étage de suralimentation n que sont une vitesse de rotation (w n ) de la machine électrique, une quantité de carburant injectée (Qinj n ) dans la chambre de combustion et une position (VGT n ) d’une géométrie variable de la turbine et des grandeurs mesurables propres à l’étage de suralimentation n que sont une température (Tch n ) de la chambre de combustion, une pression Pin-n en aval du compresseur et une pression Pout-n en amont de la turbine selon les relations : ; ; ; où les équations f n , g n et h n dépendent d’un dimensionnement et d’un positionnement de l’étage de suralimentation n dans le système de suralimentation à m étages de suralimentation et n est compris entre 2 et m. Selon un mode de réalisation, le système thermodynamique à m étages de suralimentation comportant un premier étage de suralimentation comprenant un premier compresseur, une première machine électrique, une première turbine et une première chambre de combustion connectée en amont au premier compresseur et en aval à la première turbine, le procédé comporte des étapes d’asservissement entre des grandeurs commandables propres au premier étage de suralimentation que sont une vitesse de rotation (w 1 ) de la machine électrique, une quantité de carburant injectée (Qinj 1 ) dans la chambre de combustion et une position (VGT 1 ) d’une géométrie variable de la turbine et des grandeurs mesurables propres au premier étage de suralimentation que sont une température (Tch 1 ) de la chambre de combustion, un débit d’air (Qair) en entrée du système thermodynamique à m étages de suralimentation et une pression Pout-1 en amont de la première turbine selon les relations : ; ; ; ; où les équations f 1 , g 1 et h 1 dépendent d’un dimensionnement et d’un positionnement du premier étage de suralimentation dans le système de suralimentation à m étages de suralimentation. Selon un mode de réalisation, les équations dépendent de points de fonctionnement du système thermodynamique à m étages de suralimentation, points de fonctionnement déterminés lors d’une analyse thermodynamique théorique dudit système thermodynamique à m étages de suralimentation. Selon un autre aspect de l’invention, il est prévu un groupe motopropulseur pour véhicule automobile comportant une machine électrique de traction, une batterie de traction et un système thermodynamique à m étages de suralimentation, ainsi qu’un calculateur qui est agencé de sorte à mettre en œuvre un procédé de pilotage selon l’invention présentant au moins l’une des caractéristiques techniques précédentes. Selon un mode de réalisation, le système thermodynamique à m étages de suralimentation comprenant un arbre reliant la turbine et le compresseur, la machine électrique est positionnée entre la turbine et le compresseur. Selon un mode de réalisation, le système thermodynamique à m étages de suralimentation comprenant un arbre reliant la turbine et le compresseur, la machine électrique est en bout dudit arbre soit du côté de la turbine, soit du côté du compresseur. Selon un mode de réalisation, le système thermodynamique à m étages de suralimentation comporte une dérivation en lieu et place de la turbine. Selon un autre aspect encore de l’invention, il est prévu un véhicule automobile comportant un groupe motopropulseur présentant l’une des caractéristiques techniques précédentes. Selon un autre aspect de l’invention, il est prévu une station de productions d'électricité comprenant un système thermodynamique à m étages de suralimentation, caractérisé en ce qu’il comporte en outre un calculateur qui est agencé de sorte à mettre en œuvre un procédé de pilotage selon l’invention présentant au moins l’une des caractéristiques techniques précédentes. brÈve description des figures D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent : FIG. 1 : un schéma fonctionnel d’un exemple de système thermodynamique à simple étage ; FIG. 2 : un schéma fonctionnel d’un exemple de système thermodynamique à double étage, de type IRReGT (Intercooled Recuperative Reheat Gas Turbine) ; FIG. 3 : un schéma fonctionnel d’un exemple d’étage n d’un système thermodynamique à plusieurs étages de suralimentation ; FIG. 4 : une représentation schématique d’un circuit de production et de stockage d’énergie électrique dans un véhicule de type hybride ; FIG. 5 : une modélisation d’un asservissement complexe de la commande de la position TGV de la turbine T1 dans un procédé de pilotage du système thermodynamique de la FIG. 1 ; et, FIG. 6 : une modélisation illustrant un procédé de pilotage d’un système thermodynamique à double étage de la FIG. 2 Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures. description DÉTAILLÉE d’un mode de rÉalisation En référence à la FIG. 4 , nous allons décrire ici un exemple d’intégration d’un système thermodynamique à cycle turbine à gaz dans un groupe motopropulseur d’un véhicule automobile de type hybride ou électrique, et plus précisément au sein d’un circuit de production et de stockage d’énergie électrique de ce véhicule automobile. Un tel système thermodynamique peut notamment fonctionner en tant qu’unité auxiliaire de puissance (APU) dans le cas d’un véhicule automobile électrique. Lorsque ce système thermodynamique opère en tant qu’unité auxiliaire de puissance selon un fonctionnement stabilisé, il recharge la ou les batterie(s) B de traction du groupe motopropulseur du véhicule automobile par l’intermédiaire de machines électriques (EMG 1 à la FIG. 1 , ou plus spécifiquement EMG1 et EMG2 à la FIG. 2 ). La batterie est reliée par des convertisseurs d’énergie électrique courant alternatif-courant continu (blocs DC-AC à la FIG. 4 ), d’une part, au système thermodynamique en tant qu’APU et, d’autre part à une machine électrique de traction ELM du groupe motopropulseur du véhicule automobile. Une chaîne d’entraînement de type connu relie ensuite la machine électrique de traction à des roues W du véhicule automobile. L’APU comporte en outre un calculateur agencé de sorte à pouvoir mettre en œuvre un procédé de pilotage du système thermodynamique, comme le procédé de pilotage d’un système thermodynamique selon l’invention qui va être décrit ultérieurement. Nous allons maintenant détailler un système thermodynamique du type à cycle turbine à gaz précité en référence à la FIG. 1 . La FIG. 1 est un schéma fonctionnel d’un exemple de système thermodynamique 1 à simple étage. Comme déjà décrit dans le préambule de la description, le système thermodynamique 1 comprend, ici, un compresseur C1, une chambre de combustion CC1 et une turbine T1. Il comprend en outre, une machine électrique EMG1 entrainée par la turbine T1 et se retrouve donc sur un même arbre entre le compresseur C1 (entrainé lui aussi par la turbine T1) et ladite turbine T1. La machine électrique EMG1 opère à la fois en modes moteur et générateur, c’est-à-dire en tant que moteur pour entraîner et démarrer le système thermodynamique 1, et en tant que générateur pour récupérer l’énergie produite par combustion. Ici, la turbine T1 est une turbine à géométrie variable (TGV ou VGT pour « Variable Geometry Turbine » selon la terminologie anglosaxonne). En variantes de réalisation, la machine électrique EMG1 est positionnée n’importe où sur l’arbre, par exemple, en bout d’arbre du côté de la turbine T1 ou du compresseur C1. Le système thermodynamique 1 comprend en outre un récupérateur thermique TR (ou échangeur thermique). Le récupérateur thermique TR est ici connecté au compresseur C1 en amont et à la chambre de combustion CC1 en aval. La chambre de combustion CC1 est ensuite connectée à la turbine T1. Le système thermodynamique 1 comprend en outre une branche de récupération RB1 connectant la turbine T1 au récupérateur thermique TR et le traversant. Le côté du récupérateur TR traversé par la branche de récupération RB1 est appelé le côté chaud du récupérateur, puisqu’un flux de gaz provient directement de la turbine T1 après avoir avec subi une combustion dans la chambre de combustion CC1. Par opposition, le côté du récupérateur TR auquel parvient un air comprimé depuis le compresseur C1, et à partir duquel l’air est dirigé vers la chambre de combustion CC1 est appelé le côté froid du récupérateur. Le système thermodynamique est configuré pour être parcouru par un flux gazeux entre les différents éléments le composant. D’une manière générale, le flux gazeux suit les flèches illustrées à la FIG. 1 qui joignent les différents composants et traverse ces composants. De l’air ambiant est tout d’abord aspiré dans un filtre à air AF par le compresseur C1. Cet air une fois filtré entre dans le compresseur C1. L’air y est comprimé avant de pénétrer dans le récupérateur TR, plus précisément du côté froid du récupérateur. Dans le récupérateur TR, l’air est préchauffé par les gaz chauds de la branche de récupération RB1 provenant de la sortie de la turbine T1. L’air sortant du récupérateur TR entre ainsi dans la chambre de combustion CC1. En sortie de la chambre de combustion CC1, une détente se produit dans la turbine T1. En sortie de la turbine T1, les gaz chauds entrent dans le côté chaud du récupérateur TR pour préchauffer l’air en provenance du compresseur C1, c’est-à-dire du côté froid du récupérateur TR. Avec un tel système thermodynamique 1 à un seul étage de suralimentation, il est relativement facile de déterminer quelles sont les grandeurs à commander ainsi que les variables d’observations pour piloter ledit système thermodynamique 1 à un seul étage de suralimentation. Un débit d’air Qair, une pression Ppost comp entre le compresseur C1 et la turbine T1, et une température Tch dans la chambre de combustion CC1, ici catalytique, sont des grandeurs observables (car mesurables) à l’aide de capteurs idoines. Des grandeurs de commandes sont une vitesse de rotation w EM de la machine électrique EMG1, une position TGV de la géométrie variable sur la turbine T1 et une quantité de carburant injectée Qinj au niveau d’un injecteur inj en amont de la chambre de combustion CC1. Ainsi le système thermodynamique 1 à simple étage dispose de quatre actionneurs qui sont la résistance électrique de préchauffe de la chambre de combustion CC1 qui est ici catalytique, l’injecteur inj en amont de la chambre de combustion CC1, la machine électrique EMG1 liée à l’arbre de la turbine T1 et du compresseur C1 et une position TGV de la géométrie variable sur la turbine T1. D’autre part, un procédé de pilotage du système thermodynamique 1 à simple étage va piloter des grandeurs à piloter que sont un débit d’air, Qair, une pression en sortie du compresseur C1, Ppost comp et une température de la chambre de combustion CC1, Tch. Un compresseur, comme le compresseur C1, est représenté au sein d’un graphe de liaisons comme étant globalement un transformateur (ou un transformateur modulé). Pour rappel, un graphe de liaisons — également appelé graphe à liens ou bond graph selon la terminologie anglosaxonne — est une représentation graphique connue en soit d'un système dynamique physique (ici le compresseur C1) qui représente les transferts d'énergie dans le système. Les graphes de liaisons sont basés sur le principe de la conservation de la puissance. Les liens d'un graphe de liaisons sont des symboles qui représentent ici des flux d'énergie. Pour le compresseur C1, les entrées du graphe de liaisons sont un rapport de pressions Pair/Ppost comp (un effort au sens du graphe de liaisons) et la vitesse de rotation w EM (un flux au sens du graphe de liaisons). Les sorties du graphe de liaisons sont un couple résistant du compresseur C1 (un effort au sens du graphe de liaisons) et le débit d’air Qair (un flux au sens du graphe de liaisons) Pour le système thermodynamique 1, les grandeurs observables et commandables sont associées comme suit. Le débit d’air est obtenu en commandant la vitesse w EM de la machine électrique EMG1, qui impose alors une vitesse de rotation du compresseur C1. La position TGV de la turbine T1 influence fortement la pression en sortie du compresseur Ppost comp, donc le rapport de pressions et également le débit d’air Qair produit. Cependant, le procédé de pilotage permet un pilotage en très grande majorité assuré par la vitesse de rotation w EM , qui suffit à atteindre la consigne de débit d’air Qair : Qair=f(ω EM ). La prise en compte de la position TGV se fait sur une régulation adaptée d’un asservissement du débit d’air Qair par un régime du compresseur C1. Dans ce cas, la variation de la position TGV est traitée comme une perturbation de la commande du débit d’air Qair. La pression Ppost comp entre le compresseur C1 et la turbine T1 est majoritairement obtenue en commandant la position TGV de la turbine T1 : Ppost comp=g(VGT). Il est à noter que la quantité de carburant injecté Qinj ainsi que le débit d’air Qair fourni par le compresseur C1 jouent également un rôle dans la variation d’une valeur de cette pression Ppost comp. La quantité de carburant injecté ainsi que le débit d’air peuvent être pris en compte par le procédé de pilotage, si nécessaire, dans des régulations appropriées lors de l’asservissement de la pression Ppost comp avale du compresseur C1. Dans ce cas, la variation de la quantité de carburant est traitée comme une perturbation de la commande de la pression Ppost comp. La température Tch de la chambre de combustion est très majoritairement commandée par la quantité de carburant injectée Qinj. Il est à noter que cette quantité de carburant injectée Qinj est très fortement dépendante de l’efficacité du récupérateur thermique TR qui permet l’échange de chaleur entre l’échappement et le flux d’air sortant du compresseur C1 : Tch=h(Qinj). Une prise en compte de l’échange thermique délivré par le récupérateur thermique TR peut être intégré dans une régulation adaptée à cet échange thermique lors de l’asservissement de la température Tch de la chambre combustion par le procédé de pilotage du système thermodynamique 1. Dans ce cas, une quantité de chaleur échangée entre le récupérateur thermique et l’air entrant dans la chambre de combustion CC1 est traitée comme une perturbation de la commande de la température de la chambre de combustion Tch. En résumé, les grandeurs à piloter sont mesurables via des capteurs adaptés, et les actionneurs qui y sont associés sont représentables sous la forme : Chaque grandeur à piloter est commandée à travers un asservissement simple ou complexe par le procédé de pilotage du système thermodynamique 1, selon la prise en compte ou non par exemple d’un rejet de la perturbation à considérer. Un exemple illustratif est à la FIG. 5 , où est représenté un rejet de la perturbation pour la commande de la position TGV de la turbine T1. Les fonctions (f, g, h) sont dépendantes d’un dimensionnement des différents composants du système thermodynamique 1 et s’appuient sur la recherche des points de fonctionnement dudit système thermodynamique 1 issue d’une analyse thermodynamique théorique dudit système thermodynamique 1. Cette analyse thermodynamique théorique est connue en soit et est effectuée en préalable de l’élaboration du procédé de pilotage du système thermodynamique 1. Maintenant en référence à la FIG. 2 , nous allons décrire un système thermodynamique 2 du type à cycle turbine à gaz à deux étages, de type IRReGT (Intercooled Recuperative Reheat Gas Turbine) sur lequel il est mis en œuvre un mode de réalisation d’un procédé de pilotage du système thermodynamique. Un tel système thermodynamique comprend deux étages de suralimentation. Le premier étage comprend un premier compresseur C2 et une première turbine T2. Le deuxième étage comprend un deuxième compresseur C1 et une deuxième turbine T1. Plus particulièrement, le premier étage forme un étage « basse pression », et le deuxième étage forme un étage « haute pression ». Ici, les deux turbines T1 et T2 sont des turbines à géométrie variable. Les deux étages de suralimentation sont ici électrifiés, c’est-à-dire qu’ils comportent chacun une machine électrique EMG1, EMG2 opérant à la fois en mode moteur et générateur, c’est-à-dire en tant que moteur pour entraîner et démarrer le système thermodynamique 2, et en tant que générateur pour récupérer l’énergie produite par combustion. La machine électrique EMG1, EMG2 est positionnée n’importe où sur un arbre reliant le compresseur C1,C2 et la turbine T1,T2, par exemple, en bout d’arbre du côté de la turbine ou du compresseur C1, ou encore entre la turbine et le compresseur. Le système thermodynamique 2 comprend en outre deux chambres de combustion CC1 et CC2, et un refroidisseur de flux IC (également appelé échangeur air/air, ou échangeur air/eau, ou en anglais « intercooler »). Le refroidisseur de flux IC est positionné entre et connecté aux premier compresseur C1 et deuxième compresseur C2. Les deux chambres de combustion CC1 et CC2 sont ici des chambres de combustion catalytiques. La première chambre de combustion CC2 comporte une résistance chauffante électrique. Le système thermodynamique 2 comprend en outre un récupérateur thermique TR (ou échangeur thermique). Le récupérateur thermique TR est ici connecté au deuxième compresseur C1 en amont et à la deuxième chambre de combustion CC1 en aval. Le système thermodynamique 2 comporte un injecteur de carburant (non représenté sur la FIG. 2 ) en amont de la deuxième chambre de combustion CC1. La deuxième chambre de combustion CC1 est ensuite connectée à la deuxième turbine T1. La première chambre de combustion CC2 est connectée aux deux turbines, à savoir en particulier à la deuxième turbine T1 en amont et à la première turbine T2 en aval. Le système thermodynamique 2 comporte un injecteur de carburant (non représenté sur la FIG. 2 ) en amont de la première chambre de combustion CC2. Cet injecteur de carburant permet d’injecter du carburant dans le flux de gaz issus de la deuxième turbine T1 avant leur entrée dans la première chambre de combustion CC2. Le système thermodynamique comprend en outre une branche de récupération RB1 connectant la première turbine T2 au récupérateur thermique TR et le traversant. Le côté du récupérateur TR traversé par la branche de récupération RB1 est appelé le côté chaud du récupérateur, puisqu’un flux de gaz provient directement de la première turbine T2 après avoir avec subi une deuxième combustion dans la chambre de combustion CC2. Par opposition, le côté du récupérateur TR auquel parvient un air comprimé depuis le compresseur C1, et à partir duquel l’air est dirigé vers la deuxième chambre de combustion CC1 est appelé le côté froid du récupérateur. L’utilisation d’une première chambre de combustion CC2 (pour réchauffe, de l’anglais « reheat ») entre les turbines permet d’augmenter la densité de puissance, ce qui permet de réduire le débit d’air requis à puissance identique et de réduire la taille du système thermodynamique 2. Le système thermodynamique 2 est configuré pour être parcouru par un flux gazeux entre les différents éléments le composant. D’une manière générale, le flux gazeux suit les flèches illustrées à la FIG. 2 qui joignent les différents composants et traverse ces composants. De l’air ambiant est tout d’abord aspiré dans un filtre à air AF par le compresseur C2. Cet air une fois filtré entre dans le compresseur C2. L’air y est comprimé avant de pénétrer dans le refroidisseur de flux IC où il est refroidi. Il entre ensuite dans le compresseur C1 où il est comprimé une deuxième fois avant de pénétrer dans le récupérateur thermique TR, plus précisément du côté froid du récupérateur thermique TR. Dans le récupérateur thermique TR, l’air est préchauffé par les gaz chauds de la branche de récupération RB1 provenant de la sortie de la turbine T2. L’air sortant du récupérateur TR entre ainsi dans la deuxième chambre de combustion CC1. En sortie de la deuxième chambre de combustion CC1, une première détente se produit dans la deuxième turbine T1 (haute pression) puis une phase de réchauffe dans la première chambre de combustion CC2 avant d’entrer dans la première turbine T2 pour subir une deuxième expansion. En sortie de la première turbine T2, les gaz chauds entrent dans le côté chaud du récupérateur TR pour préchauffer l’air en provenance du deuxième compresseur C1, c’est-à-dire du côté froid du récupérateur TR. Il est à noter que, dans le système thermodynamique 2, la deuxième chambre de combustion CC1 catalytique est soumise à la plus haute pression ne dispose pas de résistance électrique chauffante comme dans l’architecture à un seul étage du système thermodynamique 1 précédemment décrit. Nous allons maintenant décrire un procédé de pilotage d’un système thermodynamique 2. Dans un premier temps, nous avons identifié, du moins partiellement, au sein du système thermodynamique 2, une architecture la plus proche possible de l’architecture du système thermodynamique 1 à seul étage précédemment décrit. Cette identification est matérialisée par un cadre en pointillé sur la FIG. 2 . En effet le deuxième étage de suralimentation haute pression est proche de l’étage unique du système thermodynamique 1 décrit auparavant. De ce fait, les équivalences des grandeurs mesurables entre ces deux architectures sont : Le procédé de pilotage conserve alors des lois de commande similaires, voire identiques que celles préalablement établies précédemment au regard du système thermodynamique 1 à un seul étage, à savoir : = = Il ressort que l’ajout d’un second étage de suralimentation (ici le premier étage basse pression), ajoute, au regard d’un système thermodynamique 1 à un seul étage, une chambre catalytique CC2, un compresseur C2, une machine électrique EMG2 et une turbine T2, ici à géométrie variable. Dans le système thermodynamique 2 à double étage, nous considérons alors qu’une température Tch2 dans la première chambre de combustion CC2, en dehors de la phase de démarrage du système thermodynamique 2 (qui est gérée avec la résistance électrique chauffante), est fonction principalement de la quantité de carburant injectée Qinj-LP. A noter que l’air entrant dans cette deuxième chambre de combustion CC1 est réchauffé en amont, d’une part, avec l’échange thermique du récupérateur thermique et, d’autre part, par la quantité de carburant injectée Qinj-HP (lorsque l’injecteur associé est activé) dans la deuxième chambre de combustion CC1 de l’étage de suralimentation haute pression. D’une façon macroscopique, nous avons : Une prise en compte de l’échange thermique délivré par le récupérateur thermique peut être intégré dans une régulation adaptée à cet échange thermique lors de l’asservissement de la température Tch2 de la chambre combustion CC2 basse pression. Il reste maintenant à associer les deux dernières grandeurs commandables identifiées que sont la vitesse w EM-LP de la machine électrique EMG2 et la position VGT LP de la première turbine T2 aux grandeurs que nous souhaitons piloter avec le procédé de pilotage du système thermodynamique 2. A ce stade, nous avons : Le débit d’air : , La pression après le deuxième compresseur C1 : , La température dans la deuxième chambre de combustion CC1 : , et La température dans la première chambre de combustion CC2 : . Or, pour rappel, les grandeurs mesurables sont P 2 , P 3 , P 4 , Tch 1 , Tch 2 et Qair, et les grandeurs commandables sont ω EM -LP , ω EM -HP , VGT LP , VGT HP , Q inj -LP et Q inj -HP . Il reste donc comme grandeurs à commander la vitesse de rotation ω EM -LP de la machine électrique EMG2 de l’étage de suralimentation basse pression ainsi que la position VGT LP de la turbine T2. Les deux grandeurs mesurables restantes sont les deux pressions P 2 et P 4 . Associer les grandeurs mesurables restantes avec les grandeurs commandables restantes s’effectue de manière analogique et le procédé de pilotage implémente les associations suivantes : La pression après le premier compresseur C2 : ,et La pression avant la première turbine T2 : . Le procédé de pilotage implémentant l’ensemble des équations précédentes (f 1 , g 1 , h 1 , f 2 , g 2 et h 2 ) est modélisé à la FIG. 6 avec une forme d’asservissement simple. Des asservissements complexes prenant en comptes les perturbations comme indiquées en regard du procédé de pilotage du système thermodynamique 1 à simple étage peuvent être prévus dans le procédé de pilotage de la FIG. 6 du système thermodynamique 2 à deux étages. Les équations (f 1 , g 1 , h 1 , f 2 , g 2 et h 2 ) sont dépendantes d’un dimensionnement des différents composants du système thermodynamique 2 et s’appuient, comme précédemment, sur la recherche des points de fonctionnement dudit système thermodynamique 2 issue d’une analyse thermodynamique théorique dudit système thermodynamique 2. Cette analyse thermodynamique théorique est connue en soit et est effectuée en préalable de l’élaboration du procédé de pilotage du système thermodynamique 2. En référence à la FIG. 3 , nous considérons un étage de suralimentation n comportant un compresseur Cn, une machine électrique EMGn, une turbine Tn (ici à géométrie variable), les trois composants étant montés sur un même arbre de transmission. En outre l’étage de suralimentation n comporte une chambre de combustion CCn de type catalytique connectée en amont de la turbine Tn. Au sein d’un système thermodynamique à m étages de suralimentation, le compresseur Cn est en aval direct ou non d’un compresseur Cn+1 d’un étage de suralimentation juste inférieur n+1 et en amont direct ou non d’un compresseur Cn-1 d’un étage de suralimentation juste supérieur n-1. De même, la chambre de combustion CCn est en aval d’une turbine Tn-1 de l’étage de suralimentation juste supérieur. La turbine Tn est en amont de la chambre de combustion n+1 de l’étage de suralimentation juste inférieur n+1. n est compris entre 2 et m. En considérant ce qui a été précédemment décrit au regard des systèmes thermodynamiques 1 et 2, la prise en compte de l’étage de suralimentation n au sein d’un procédé de pilotage du système thermodynamique à m étages se fait à partir des trois nouveaux actionneurs propres à l’étage de suralimentation n (vitesse de la machine électrique EMGn, quantité de carburant injectée dans la chambre de combustion CCn et position de la turbine Tn) et des trois grandeurs mesurables propres (température de la chambre de combustion CCn, pression en aval du compresseur Cn, pression en amont de la turbine Tn). Les équations f n , g n et h n associées sont : La pression après le compresseur Cn : , La pression avant la turbine Tn : , et La température dans la chambre de combustion CCn est : . Comme précédemment, les équations (f n , g n , h n ) sont dépendantes d’un dimensionnement des différents composants du système thermodynamique à m étages et s’appuient, comme précédemment, sur la recherche des points de fonctionnement dudit système thermodynamique à m étages issue d’une analyse thermodynamique théorique dudit système thermodynamique à m étages. Cette analyse thermodynamique théorique est connue en soit et est effectuée en préalable de l’élaboration du procédé de pilotage du système thermodynamique à m étages. De manière générale, en l’absence de capteurs pour effectuer la mesure d’une grandeur nécessaire au fonctionnement du procédé de pilotage d’un système thermodynamique à m étages, des « estimateurs » sont utilisés en lieu et place de ces capteurs absents. Les procédés de pilotage précédemment décrits sont utilisables, mutatis mutandis , avec l’utilisation de dérivations (« wastegate » selon la terminologie anglosaxonne) en lieu et place d’une ou plusieurs turbines Tn du système thermodynamique à deux ou plus étages de suralimentations. Il en est de même avec des architectures ayant un compresseur avec une machine électrique sans lien avec la turbine, une turbine avec ou sans VGT, avec ou sans wastegate mais couplée à une machine électrique ou encore une partie ou tous les étages montés sur le même arbre sont des variantes potentielles pour lesquelles le procédé de pilotage d’un système thermodynamique à au moins deux étages est utilisable, mutatis mutandis. Les procédés de pilotage ainsi que le système thermodynamique à m étages de suralimentation associé précédemment décrits l’ont été dans le cadre d’un groupe motopropulseur intégré dans un véhicule automobile. Toutefois, ils peuvent être aussi appliqués dans d’autres installations comme des stations fixes de productions d'électricité. Naturellement, l’invention est décrite dans ce qui précède à titre d’exemple. Il est entendu que la personne de l’art est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l’invention sans pour autant sortir du cadre de l’invention. Il est souligné que toutes les caractéristiques, telles qu’elles se dégagent pour une personne de l’art à partir de la présente description, des dessins et des revendications attachées, même si concrètement elles n’ont été décrites qu’en relation avec d’autres caractéristiques déterminées, tant individuellement que dans des combinaisons quelconques, peuvent être combinées à d’autres caractéristiques ou groupes de caractéristiques divulguées ici, pour autant que cela n’a pas été expressément exclu ou que des circonstances techniques rendent de telles combinaisons impossibles ou dénuées de sens. Procédé de pilotage d’un système thermodynamique à m étages de suralimentation, m étant supérieur ou égal à 2, comportant un étage de suralimentation n comprenant une turbine (Tn), une machine électrique (EMGn), un compresseur (Cn) et une chambre de combustion (CCn) en amont de la turbine, caractérisé en ce que le procédé comporte des étapes d’asservissement entre des grandeurs commandables propres à l’étage de suralimentation n que sont une vitesse de rotation (w n ) de la machine électrique, une quantité de carburant injectée (Qinj n ) dans la chambre de combustion et une position (VGT n ) d’une géométrie variable de la turbine et des grandeurs mesurables propres à l’étage de suralimentation n que sont un température (Tch n ) de la chambre de combustion, une pression Pin-n en aval du compresseur et une pression Pout-n en amont de la turbine selon les relations : ; ; ; où les équations f n , g n et h n dépendent d’un dimensionnement et d’un positionnement de l’étage de suralimentation n dans le système de suralimentation à m étages de suralimentation et n est compris entre 2 et m. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, le système thermodynamique à m étages de suralimentation comportant un premier étage de suralimentation comprenant un premier compresseur (C1), une première machine électrique (EMG1), une première turbine (T1) et une première chambre de combustion (CC1) connectée en amont au premier compresseur et en aval à la première turbine (T1), le procédé comporte des étapes d’asservissement entre des grandeurs commandables propres au premier étage de suralimentation que sont une vitesse de rotation (w 1 ) de la machine électrique, une quantité de carburant injectée (Qinj 1 ) dans la chambre de combustion et une position (VGT 1 ) d’une géométrie variable de la turbine et des grandeurs mesurables propres au premier étage de suralimentation que sont une température (Tch 1 ) de la chambre de combustion, un débit d’air (Q air ) en entrée du système thermodynamique à m étages de suralimentation et une pression P out- 1 en amont de la première turbine selon les relations : ; ; ; où les équations f 1 , g 1 et h 1 dépendent d’un dimensionnement et d’un positionnement de l’étage de suralimentation n dans le système de suralimentation à m étages de suralimentation. Procédé selon l’une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que les équations dépendent de points de fonctionnement du système thermodynamique à m étages de suralimentation, points de fonctionnement déterminés lors d’une analyse thermodynamique théorique dudit système thermodynamique à m étages de suralimentation. Groupe motopropulseur pour véhicule automobile comportant une machine électrique de traction (ELM), une batterie (B) de traction et un système thermodynamique à m étages de suralimentation, caractérisé en ce qu’il comporte en outre un calculateur (APU) qui est agencé de sorte à mettre en œuvre un procédé de pilotage selon l’une des revendications 1 à 3. Groupe motopropulseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que, le système thermodynamique à m étages de suralimentation comprenant un arbre reliant la turbine (Tn) et le compresseur (Cn), la machine électrique (EMGn) est positionnée entre la turbine (Tn) et le compresseur (Cn). Groupe motopropulseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que, le système thermodynamique à m étages de suralimentation comprenant un arbre reliant la turbine (Tn) et le compresseur (Cn), la machine électrique (EMGn) est en bout dudit arbre soit du côté de la turbine (Tn), soit du côté du compresseur (Cn). Groupe motopropulseur selon l’une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le système thermodynamique à m étages de suralimentation comporte une dérivation en lieu et place de la turbine (Tn). Véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comporte un groupe motopropulseur selon l’une des revendications 4 à 7. Station de productions d'électricité comprenant un système thermodynamique à m étages de suralimentation, caractérisé en ce qu’il comporte en outre un calculateur qui est agencé de sorte à mettre en œuvre un procédé de pilotage selon l’une des revendications 1 à 3.