Modèles de composants électrochimiques de stockage pour les

Laboratoire
d’Electrotechnique
et d’Electronique
Industrielle
TURPIN Christophe, SAÏSSET Rémi, Astier Stéphan Toulouse,
27 et 28 janvier 2003
GDR ME2MS 1
Modèles de composants électrochimiques de stockage
pour les systèmes de production d’énergie décentralisée
Christophe TURPIN, Rémi SAISSET, Stéphan ASTIER
Séminaire Energie Décentralisée du GDR ME2MS

Laboratoire
d’Electrotechnique
et d’Electronique
Industrielle
TURPIN Christophe, SAÏSSET Rémi, Astier Stéphan Toulouse,
27 et 28 janvier 2003
GDR ME2MS 2
A) Objectifs de la modélisation
B) Phénomènes modélisés
C) Modèles semi-physiques
Bond Graph
Analogie électrique
D) Validation et exploitation
Exploitation des modèles
Identification des paramètres
E) Conclusions
Plan de la présentation

Laboratoire
d’Electrotechnique
et d’Electronique
Industrielle
TURPIN Christophe, SAÏSSET Rémi, Astier Stéphan Toulouse,
27 et 28 janvier 2003
GDR ME2MS 3
Plusieurs types de modèles:
•Modèles empiriques :
modélisation des lois externes
facilité de mise en œuvre
vue globale du fonctionnement
•Modèles semi-physiques :
physique d’un point de vue macroscopique
plus difficile à mettre en œuvre
bon compromis
•Modèles physiques :
modèles fins pour l’optimisation interne des constituants (choix
des matériaux, épaisseur des électrodes…)
compréhension fine des phénomènes physiques
généralement lourds et gourmands en temps de calcul
A) Objectifs de la modélisation

Laboratoire
d’Electrotechnique
et d’Electronique
Industrielle
TURPIN Christophe, SAÏSSET Rémi, Astier Stéphan Toulouse,
27 et 28 janvier 2003
GDR ME2MS 4
Deux projets internes au LEEI :
•véhicule solaire
•groupe électrogène à pile à combustible
1kW
étude des interactions générateur électrochimique (PAC) / convertisseur statique
modéliser des systèmes hétérogènes et complexes
modèles interconnectables
choix de la représentation et de l’outil de simulation
modèles cohérents/objectifs pour avoir une étude cohérente
constantes de temps des différents phénomènes physiques/horizon de simulation
A) Objectifs de la modélisation

Laboratoire
d’Electrotechnique
et d’Electronique
Industrielle
TURPIN Christophe, SAÏSSET Rémi, Astier Stéphan Toulouse,
27 et 28 janvier 2003
GDR ME2MS 5
Pour un générateur électrochimique, plusieurs domaines de la physique sont sollicités :
Gestion des
combustibles
Thermique, flux de chaleur
Chimie,
réactions Electricité, chutes de tension Utilisation charge
constantes de temps propres à chaque domaine
réaction
chimique CVS vannes
compresseur
refroidissement
réformeur
µs ms s min
pour une PAC :
A) Objectifs de la modélisation