Contribution à l'étude systémique de dispositifs énergétiques à composants électrochimiques : formalisme Bond Graph appliqué aux piles à combustible, accumulateurs Lithium-Ion, véhicule solaire

摘要: Cette these constitue une contribution a l'etude des systemes de conversion d'energie electrique avec composants electrochimiques. La demarche retenue, systemique, exploite le caractere unifiant du formalisme Bond Graph pour modeliser tous les et etudies. Un etat l'art electrochimiques stockage production decentralisee met en exergue phenomenes communs vue d'une "modelisation generique orientee systeme". Les modeles piles combustibles (PAC) oxyde solide (SO) ou membrane polymere echangeuse protons (PEM) d'accumulateurs Lithium-Ion, specifiquement developpes collaboration specialistes l'electrochimie, representent explicitement au niveau macroscopique conversion, reactionnels dissipatifs, couples dans domaines chimique, thermodynamique, thermique. Ces sont exploites etudier la modularite composants, notamment desequilibres electriques thermiques associations serie parallele combustible. est ensuite appliquee architectures gestion groupes electrogenes PAC-PEM accumulateurs supercondensateurs. notions pilotage PAC "en tension", courant" "au fil consommation" definies etudiees. Des essais caracterisation fonctionnement menes sur dispositifs experimentaux specialement realises valident resultats theoriques. Pour finir, etude originale globale, menee vehicule solaire "Solelhada", illustre pertinence un systeme complexe, photovoltaique, autonome mobile, modelise son ensemble.