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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