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Etude et modelisation des supercondensateurs


par Yasser Diab
Damas - Doctorat 2009
  

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Abstract

Studying and modelling of supercapacitors :

Applications in power systems

The aim of this work is to analyze quantitatively the supercapacitors performance (capacitance, ESR, self-discharge ...), which are made by different technologies under constraints; thermal and electrical. Different supercapacitors parameters are characterized by the help of different techniques as impedance spectroscopy, voltamperometry, and charging/discharging cycles.

The supercapacitors modelling have been conducted by several complementary models. These models are compared in time and frequency domain with various experimental tests. A new model of the self-discharge was established.

All the life expectancy, energetic efficiency and balancing time are compared for different balancing circuits and typical applications.

The whole of this work has helped to investigate the supercapacitors behaviour applied in series demonstrating their reliability, the balancing time and the total energy efficiency of the system.

Key-words

Supercapacitor, characterization, modelling, self-discharge, thermal, reliability, balancing circuit.

Remerciements

Je tiens à remercier en tout premier lieu M. Gérard Rojat et M. Pascal Venet pour l'honneur qu'ils m'ont fait d'avoir acceptés l'encadrement de ma thèse.

J'exprime ma gratitude à l'Université de Damas en Syrie d'avoir financé ce travail. Je tiens à remercier M. Hamid Gualous pour ses encouragements et son aide pertinente à la réalisation de ce travail.

Je tiens à remercier chaleureusement M. Bernard Multon qui a bien voulu en être le président du jury. Je tiens à remercier également M. Gérard Coquery et M. Yves Ousten, qui ont accepté d'être les rapporteurs de ma thèse de doctorat. Je tiens à remercier également, M. Hamid Gualous et M. Olivier Caumont, qui ont bien acceptés d'examiner cette thèse.

Je tiens aussi à remercier M. Frédéric Ferreyre et Siméon Diampeni pour l'aide précieuse qu'ils m'ont apportée dans la correction de ce manuscrit.

Je tiens à remercier très particulièrement le technicien Younes Zetouni pour ses aides lors de mes expérimentations.

Je tiens à remercier les personnes qui m'ont aidé dans la recherche bibliographique : M. Stéphane Raël de l'INP de Loraine, M. Gianni Sartorelli de Maxwell technologie, M. Peter Kurzweil de l'Université de science appliquée à Amberg/Allemagne et M. Khaled Al-Cheikh Hamoud de l'INP de Grenoble.

J'adresse mes sincères remerciements à l'ensemble des membres de l'équipe du laboratoire Ampère pour l'ambiance chaleureuse qu'ils font régner au laboratoire.

Enfin, je remercie ma famille pour son aide et son soutien précieux durant ces années bien chargés.

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