Contribution à l'étude d'électro-générateurs à pile à combustible : conceptions d'architectures et de leurs commandes

par Toufik Azib

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Claude Marchand.

  • Titre traduit

    Contribution to the study of fuel cell generators : conceptions of architectures and their commands


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    Cette thèse constitue une contribution par une approche systémique à trouver des voies d'intégration des systèmes pile à combustible pour constituer des électro-générateurs simples, efficaces et fiables. En effet, l'étude propose une méthodologie de développement de commande et gestion d'énergie en ligne de systèmes hybrides ayant une pile à combustible comme source principale et comme élément de stockage des supercondensateurs. La première phase de l'étude a cherché à représenter et caractériser le comportement électrique, à la fois statique et dynamique du générateur pile à combustible sous des sollicitations variables et variées. Ceci a permis de justifier l'utilisation d'une assistance pour pallier les limites intrinsèques du générateur pile à combustible, ici en l'occurrence des superconcensateurs. L'introduction d'un organe de stockage intermédiaire peut ainsi être réalisée par un nombre important d'architectures différentes, l'analyse de leur comportement électrique a conduit au choix des structures à étudier. En s'appuyant sur ce choix, la deuxième étape a amené à construire des algorithmes de commande et gestion d'énergie. Deux méthodes ont été employées. La première se fonde sur la représentation énergétique macroscopique REM. Elle a permis de mettre en exergue les degrés de liberté explicites et implicites des deux structures. L'identification des chaînes de réglage agissant sur les objectifs et contraintes des 2 systèmes a facilité la mise au point de structures de commande basées sur les règles d'inversion de la REM. De même, la commande passive a été envisagée pour les garanties de stabilité qu'elle apporte intrinsèquement. Au travers d’un algorithme différent, la même souplesse de réglage a pu être assurée. En plus, une stratégie de gestion de saturations et limites du système a été mise en place, visant à piloter les fonctionnements extrêmes. Une part importante du travail a été consacrée à la réalisation d'un banc d'essai expérimental reconstituant l'électro-générateur hybride à pile à combustible. L'exploitation de ce moyen d'essai a permis de tester les différentes architectures du système, mais aussi de valider le modèle et lois de commande et gestion d'énergie du système développés au cours de la thèse.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (171 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 145-153 et en fin de chapitres

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2010)335
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