- Université de Biskra

Mémoire présenté en vue de l’obtention du diplôme de
Magister en : Electrotechnique
Option : Electricité Industrielle
Modélisation et Contrôle du système, Pile à
Combustible, Convertisseurs et
Supercondensateur
Présenté par :
Samah SAKER
Soutenu publiquement le ………………
Devant le jury composé de :
République Algérienne Démocratique et Populaire
Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique
Université Mohamed Khider – Biskra
Faculté des Sciences et de la technologie
Département : Génie Electrique
Réf :………………
……………
Président
MOUSSI Ammar
Pr
Université de Biskra
Rapporteur
ABOUBOU Abdennacer
Pr
Université de Biskra
Co-Encadreur
AYAD Mohamed-Yacine
Dr
Université de Belfort
Examinateur
SRAIRI Kamel
Pr
Université de Biskra
Examinateur
MIMOUNESOURI Mohamed
Pr
Université de Biskra
Examinateur
BAHRI Mbarek
M.C
Université de Biskra

Tout d’abords, je rends grâce à Allah pour toutes les bénédictions et la grâce de la
réussite.
A ma chère mère, pour ses scarifies de puis qu’elle m’a mise au monde ;
A mon cher père, qui m’a toujours soutenu et m’a aider à affronter les difficultés ;
A tous ce mes chères sœurs : Mouna et Meriem et mes chères frères Adelene,
Abdelkader, Mohamed Islem et sife eddine.
A mes tontes et mes oncles et mes grands-mères.
A tous ma famille.
Pour tous ceux qui ont fait pour que je puisse les honorer.
A tous mes amis particulièrement : Wafa , Salima ,Khadidja, Aicha,Fahima, Samia, Mina,
Kheira,…, et mes collègues.
A tous les enseignants du département d’électrotechnique ;
Je dédie ce modeste travail
SAMAH

Remerciements
LOUANGE A ALLAH QUI NOUS DONNE LA FOI, LE COURAGE, LA PATIENCE ET
LA VOLONTE POUR REALISER CE MODESTE TRAVAIL DANS DES MEILLEURES
CIRCONSTANCES ET EN BON ETAT
Ce travail de thèse à été effectué au Laboratoire d’étude M.S.E du département de Génie
électrique, Faculté des sciences et science de l’Ingénieur, Université Mohammed Khider de
Biskra.
 Mes respectueux remerciements s’adressent à mon directeur de thèse Monsieur
Abdennacer ABOUBOU Maître de Conférences du département de génie électrique de
l’Université de Biskra, et le Co-Encadreur de thèse, Docteur Mohamed-Yacine
AYAD de l’Université de Technologie de Belfort-Montbéliard en France pour avoir
dirigé mes travaux de recherche ainsi que pour leurs disponibilités, leur patience et
leurs précieux conseils, leurs encouragements et les efforts qu’il m’a prodigués
durant la réalisation de ce travail.
 Meilleurs salutations aux membres du jury de thèse pour l’honneur qu’ils m’ont
fait de participer à l’évaluation de mon travail.
 J’exprime aussi mes vifs remerciements au Directeur du laboratoire L.M.S.E. de
Biskra Monsieur BAHRI Mebarek pour les facilités et la mise à disposition des
moyens du laboratoire.
Je tiens à exprimer encore mes sincères remerciements au :
 Docteur Mohamed BECHRIF de l’Université de Technologie de Belfort-
Montbéliard en France.
 MOHAMMEDI Messaoud Maitre Assistant de l’Université de Biskra département
de génie électrique.
 SAADI Aicha maitre assistant a l’université de Biskra département de génie
électrique
 Toutes les personnes qui de près ou de loin m’ont aidée à finaliser travail.
 Tous les enseignants du département de Génie électrique.
 A mes chers parents.

Remerciements
 A mes chéris frères et sœurs
 Ma famille.
 A mes collègues.
 A tous mes amis.

Sommaire général
i
Introduction générale…………………………………………………………………..
1
Chapitre I : Véhicule hybride
I.1 Introduction ………………………………………………………………………...
3
I.2 Véhicule hybride à pile à combustible……………………………………………..
3
I.3 Les composants du véhicule hybride ………………………………………………
6
I.3.1 Le Moteur électrique ……………………………………………………….
7
I.4 Problématique du contrôle des véhicules hybrides ………………………………...
8
I.4.1 Les différentes architectures hybrides ………………………………
I.4.1.1 Hybride série……………………………………………………...
8
I.4.1.2 Architecture parallèle …………………………………………….
10
I.4.2 Les modes de fonctionnement ……………………………………………..
12
I.4.2.1 Le Stop-and-Start…………………………………………………
12
I.4.2.2 Le mode régénération ……………………………………………..
12
I.4.2.3 Le mode freinage récupératif ……………………………………...
12
I.4.2.4 Le mode boost …………………………………………………….
12
I.4.2.5 Le mode alternateur………………………………………………..
13
I.4.2.6 Le mode thermique pur……………………………………………
13
I.4.2.7 Le mode électrique pur……………………………………………
13
I.5 Principaux types de véhicules hybrides ……………………………………………
13
I.5.1 Le véhicule électrique avec prolongateur d’autonomie …………………..
14
I.5.2 Le véhicule thermique assisté électriquement …………………………….
14
I.5.3 Le véhicule électrique hybride proprement dit……………………………
14
I.6 Le véhicule à pile à combustible chez les différents constructeurs………………….
16
I.7 Conclusion……………………………………………………………………………
17
Chapitre II : Généralité sur la pile à combustible
II.1 Introduction…………………………………………………………………….
18
II.2 LA Pile à Combustible……………………………………………………….
18
II.2.1 Historiqque ……………………………………………………………………
18
II.3 LA PILE À COMBUSTIBLE À MEMBRANE POLYMÈRE (TYPE PEM)……..
20
II.3.1Principe de fonctionnement………………………………………………….
20
II.3.2 Les déférents types de piles à combustible …………………………………
22
II.4 Hydrogène ………………………………………………………………………….
24
II.5 Construction de pile à combustible de type PEM…………………………………..
25
II.5.1 L’alimentation des piles en combustible …………………………………...
25