Phd defense : Ramon Naif Da Fonseca (Ampere)
Date de publication : Oct 04, 2013 7:17:49 PM
Date et heure de soutenance : 10 octobre 2013 à 13h45
Lieu : Amphi Godet (Bâtiment d'Alembert)
Titre de la thèse : Optimal energy management strategy including fuel cell durability constraint
RESUME : L'hydrogène à travers l'utilisation des piles à combustible (PAC), est de plus en plus considéré comme une option énergétique possible au secteur des transports grâce à ces caractéristiques fonctionnelles. Cependant, la technologie liée à la mise en œuvre de véhicules alimentés par une pile à combustible n'a pas encore atteint le niveau de maturité requis. Ainsi, ce travail propose de traiter certaines des limitations qui existent encore. Plus précisément, trois problématiques constituent les objectifs de ce travail:
Le dimensionnement optimal des éléments présents dans un véhicule hybride à pile à combustible.
La gestion d'énergie optimale pour les applications en temps réel et intégrant les contraintes dynamiques du système PAC.
La prise en compte de la durabilité de la pile à combustible dans la gestion d'énergie du véhicule.
Le premier problème est abordé à travers l'élaboration d'une méthodologie de dimensionnement adapté au véhicule hybride à pile à combustible. Dans une approche systématique, le dimensionnement proposé combine les exigences de performance présentes dans les spécifications techniques du véhicule, les algorithmes d'optimisation, l'analyse de la mobilité de la population et la viabilité économique de la conception.
Pour la deuxième problématique, nous nous sommes attachés à la synthèse d'une loi de commande permettant d'optimiser la répartition de puissance entre la batterie et le système PAC. Ainsi, en s'appuyant sur le principe de Pontryagin, incluant la dynamique du système PAC, combinée à une stratégie de commande prédictive, nous avons proposé un algorithme original de gestion d'énergie pour des applications de temps réel.
Enfin, la durabilité de la pile à combustible a été introduite dans le problème d'optimisation lié à la gestion d'énergie par la prise en compte de sa dynamique de dégradation. La dégradation est considérée comme une contrainte dynamique à respecter lors de la répartition de puissance entre le système PAC et la batterie.
Tous les développements réalisés au cours de ce travail sont validés en simulation et expérimentalement.
Rapporteurs : Prof. Alexandre TROFINO, Univ. Federal de Santa Catarina
Christophe TURPIN, LAPLACE, CR CNRS (HDR)
Prof. Rachid OUTBIB, Université Marseille Nord
Jury : Prof. Luc LORON, Polytech'Nantes
Denis CANDUSSO, CR IFSTTAR, LTN
Prof. Eric BIDEAUX, INSA Lyon
Mathias GERARD, Ingénieur de Recherche, CEA, LITEN
Bruno JEANNERET, Ingénieur de Recherche, IFSTTAR, LTE
Invités : Matthieu DESBOIS-RENAUDIN, Ingénieur, CEA, LITEN,
Ali SARI (MCF), Université Claude Bernard Lyon I