Thèse soutenue

Contribution à l’amélioration de l’efficacité d’une chaine de conversion photovoltaïque
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Auteur / Autrice : Hajar Doubabi
Direction : Najib EssounbouliMohammed Chennani
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : ATS - Automatique et Traitement de Signal
Date : Soutenance le 07/07/2021
Etablissement(s) : Reims en cotutelle avec Université Cadi Ayyad (Marrakech, Maroc)
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences du Numérique et de l’Ingénieur (Reims, Marne)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de Recherche en Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication (CRESTIC) EA 3804 (Reims, Marne)
Jury : Président / Présidente : Driss Belkhayat Zougari
Examinateurs / Examinatrices : Najib Essounbouli, Mohammed Chennani, Mohamed Khafallah, Rachid Bouyekhf, Mohammed Chadli, Abdelaziz Hamzaoui, Lhoussain El Bahir
Rapporteurs / Rapporteuses : Mohamed Khafallah, Rachid Bouyekhf

Mots clés

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Résumé

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Grâce à son caractère d’abondance et d’innocuité pour l’environnement, l'énergie photovoltaïque représente l'une des technologies les plus prometteuses pour relever le défi mondial du changement climatique et répondre au besoin d’une énergie propre et d’un développement durable. L'objectif de cette thèse est d'apporter une contribution scientifique au domaine de la conversion de l’énergie photovoltaïque. Cette contribution vise principalement l’optimisation de la production de l’énergie photovoltaïque ainsi que son transfert vers la charge avec le minimum de pertes possibles. Dans un premier temps, nous avons modélisé les éléments d’une chaîne typique de conversion d’énergie photovoltaïque et validé ces modèles dans le but de les utiliser pour la synthèse d’algorithmes de contrôle fiables. Ensuite et afin d'obtenir un rendement énergétique maximal, nous avons développé une nouvelle commande (MPPT), basée sur la logique floue et le contrôle non linéaire backstepping, permettant une poursuite du point de puissance maximum rapide et précise. Cette commande est validée en simulation et expérimentalement sous des conditions atmosphériques réelles. Pour réduire les pertes dans les composants de puissance lors de la conversion d’énergie, nous avons choisi d’utiliser un convertisseur DC-DC Boost trois-niveaux, connu par ses caractéristiques intéressantes en termes d’efficacité et de fiabilité. Une présentation détaillée de la conception pratique de ce convertisseur a été donnée. Nous nous sommes intéressés ensuite au développement de stratégies performantes pour la commande en poursuite du convertisseur et pour l’équilibrage des tensions des condensateurs en sortie.