Projet de thèse : Conception et réalisation d’un convertisseur DC/DC à haut rapport de conversion pour électrolyseurs au sein d’un système multi-sources Ces dernières années, l’utilisation des électrolyseurs pour produire proprement et efficacement de l’hydrogène à partir de sources d’énergie renouvelables (éolien, solaire) a profité d’un intérêt croissant de la part des chercheurs et également des industriels. De même que les piles à combustible, les électrolyseurs ont besoin de convertisseurs DC/DC [1]. Généralement, les électrolyseurs exigent une faible tension continue afin de produire de l’hydrogène à partir d’eau dé-ionisée, pure ou distillée. Pour cette raison, les convertisseurs DC/DC buck sont généralement utilisés [2]. Pour des applications électrolyseur, les convertisseurs DC/DC doivent répondre à de nombreuses problématiques en termes d’efficacité énergétique, de compacité et de réduction de l’ondulation de courant de sortie. Les ondulations de courant générées par les convertisseurs DC/DC peuvent conduire à des dégradations à long terme sur les électrolyseurs et par conséquent réduire leurs durées de vie [3]. En outre, la disponibilité et la fiabilité des convertisseurs DC/DC restent une préoccupation majeure afin que les systèmes multi-sources puissent garantir un haut niveau d’autonomie [3]. Dans les systèmes multi-sources, le bus DC de gestion des flux d’énergie est généralement une haute tension de quelques centaines de volt. Etant donné que l’électrolyseur doit être alimenté en tension très faible, le convertisseur DC/DC d’interface doit présenter un haut rapport de conversion [4]. Dans un premier temps, l’objectif est de réaliser un état de l’art des topologies de convertisseur DC/DC actuellement utilisées pour des applications électrolyseurs. Les topologies pourront être comparées en se basant sur les exigences requises pour ce type d’application. La deuxième partie consiste à proposer et à étudier une nouvelle topologie de convertisseur DC/DC respectant les problématiques de disponibilité et d’efficacité énergétique au sein des systèmes multi-sources. La troisième partie, quant à elle, est focalisée sur le développement de lois de commande et également à la validation expérimentale par la réalisation d’une maquette de convertisseur DC/DC pour un cahier des charges donné. Pour de plus ample information concernant ce sujet de thèse, merci de contacter : Pr. Bruno Douine, Professeur des Universités (directeur de thèse), Université de Lorraine, Nancy, France Email : [email protected] Dr. Damien Guilbert, Maître de Conférences (co-encadrant), IUT de Longwy/Université de Lorraine, Nancy, France Email : [email protected] References [1] T. Zhou, B. François, M. El Hadi Lebbal, S. Lecoeuche, “Real-Time Emulation of a Hydrogen-Production Process for Assessment of an Active Wind-Energy Conversion System”, IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 56, Iss. 3, 2009, pp. 737-746. [2] M.E. Şahin, H.I. Okumuş, M.T. Aydemir, “Implementation of an electrolysis system with DC/DC synchronous buck converter”, International Journal of Hydrogen Energy, Vol. 39, 2014, pp. 6802-6812. [3] D. Guilbert, A. N’Diaye, P. Luberda, A. Djerdir, “Fuel Cell Lifespan Optimization by Developing a Power Switch Fault-Tolerant Control in a Floating Interleaved Boost Converter”, Fuel Cells, 2016, pp. 1-14. [4] R. Sarrias-Mena, L.M. Fernández-Ramírez, C.A. García-Vásquez, F. Jurado, “Electrolyzer models for hydrogen production from wind energy systems”, International Journal of Hydrogen Energy, Vol. 40, 2015, 2927-2938.