Commande avancée d’une source d’énergie hybride pile à combustible - batterie - supercondensateur pour un drone de longue endurance
Langue Français
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Modalités de diffusion de la thèse :
  • Thèse consultable sur internet, en texte intégral.
  • Thèse avec 2 versions : seule la version intégrale est proposée ; sur authentification (communication intranet).
 
Auteur : Pavot, Thomas
Date de soutenance : 18-12-2024

Directeur(s) de thèse : Laroche, Edouard

Président : Bouscayrol, Alain
Rapporteur(s) : Riu, Delphine - Trigui, Rochdi
Membre(s) du jury : Durand, Sylvain - Gao, Fei - Kiefer, Renaud - Mesbahi, Tedjani

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
École doctorale : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
 
Discipline : Automatique, Énergétique
Classification : Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres : Pile à combustible, Supercondensateur, Batteries, Drone, EMS, Commande fréquentielle, Commande H-infini
Mots-clés :
  • Drones - Alimentation en énergie
  • Batteries
Résumé : Cette thèse traite de la gestion d'énergie (EMS) pour une source hybride composée d'une pile à combustible (PaC), d'un supercondensateur (SC) et d'une batterie, destinée à un drone de grande endurance. L'objectif principal est de limiter les variations de courant demandées à la PaC. Après avoir analysé les enjeux énergétiques dans l'aéronautique et les technologies d'hybridation, l'étude explore différentes architectures et modèles énergétiques afin d'optimiser la durée de vie des sources, notamment de la PaC.Trois stratégies EMS ont été examinées. La première est la stratégie fréquentielle fixe, qui utilise une fréquence de coupure constante pour séparer les basses et hautes fréquences. La deuxième stratégie, dite adaptative, fait varier la fréquence de coupure en fonction de l'état de charge du SC, permettant une meilleure gestion des variations de courant de la charge. Enfin, la stratégie de commande H-infini ajuste la répartition énergétique entre les sources selon des contraintes de performance spécifiques.Les résultats montrent que la stratégie fréquentielle adaptative permet de réduire significativement les variations de courant demandées à la PaC, avec une diminution allant jusqu'à 45 % sur certains cycles, ce qui peut prolonger sa durée de vie. Les premiers essais de réglage avec la méthode H-infini n’ont pas permis d’améliorer davantage les résultats. Les tests en simulation et sur banc confirment les résultats, mais une étude plus approfondie sur le vieillissement des PaC serait nécessaire pour estimer précisément les gains en termes de durée de vie.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2024STRAD064
Type de ressource : Thèse