Résumé :
Etude et modelisation des supercondensateurs :
applications aux systèmes de puissance
Ce travail a pour objectif d'analyser quantitativement les
performances (capacité, ESR, autodécharge, ...) des
supercondensateurs issus de différentes technologies lorsqu'ils sont
soumis aux contraintes électriques et thermiques. Les différents
paramètres de ces supercondensateurs sont caractérisés par
les techniques de spectroscopie d'impédance, de cycles de
charge/décharge et de voltampérométrique.
La modélisation des supercondensateurs a
été effectuée par plusieurs modèles
complémentaires. Les résultats de simulation de ces derniers sont
comparés avec ceux expérimentaux dans le domaine temporel et
fréquentiel. Nous avons mis au point un modèle innovant de
l'autodécharge dans les supercondensateurs.
L'ensemble de ce travail a permis d'étudier le
comportement des supercondensateurs mis en série en mettant en
évidence leur fiabilité, le temps d'équilibrage et le
rendement énergétique global du système.
Mots-clés : Supercondensateur,
caractérisation, modélisation, autodécharge, thermique,
fiabilité, circuit d'équilibrage.
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.
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