Etude d'une classe de systèmes photovoltaïques par une approche bond graph (modélisation, analyse et commande)

Nous présentons l'étude d'une classe de systèmes photovoltaïques par une approche bond graph. Cette étude concerne la modélisation, l'analyse et la commande de quelques configurations comportant un générateur PV, des convertisseurs DC/DC et des motopompes DC. La modélisation des différents éléments d'un système photovoltai que est une étape indispensable qui doit précéder toute phase de dimensionnement, d'identification ou de simulation. Cependant, ces systèmes PV sont de type hybride et leur modélisation est complexe. Pour cela nous utilisons une approche unifiée de modélisation basée sur la technique bond graph. Cette technique est complètement systématique et a une flexibilité suffisante pour pouvoir introduire différents composants dans le système. Dans le premier chapitre, nous rappelons le principe de fonctionnement d'un générateur photovoltaïque et nous traitons principalement le fonctionnement en MPPT (Maximum Power Point Tracking).Dans le deuxième chapitre nous élaborons des modèles bonds graphs de diverses configurations de systèmes photovoltaïques. Pour la source PV, nous élaborons, dans une première étape, un modèle complet tenant compte des divers phénomènes physiques qui influent sur la qualité de la source PV. Dans une seconde étape, nous déduisons un modèle bond graph réduit afin de le rendre utilisable dans des applications d'analyse et de commande. Pour les convertisseurs DC/DC, nous rappelons la modélisation par bond graph des éléments de commutation et les modèles bond graph moyens des convertisseurs DC/DC développés dans la littérature. Suite à ceci nous déduisons les modèles bonds graphs des divers convertisseurs DC/DC à utiliser. Le troisième chapitre présente une étude dynamique en linéaire de la stabilité de quelques configurations. Dans le quatrième chapitre, nous étudions la faisabilité d'une commande linéarisante entrée-sortie pour quelques configurations de systèmes PV. Dans cette étude, nous utilisons le concept du bond graph inverse pour déterminer, par une approche bond graph, l'expression de la commande linéarisante entrée-sortie et la nature de la stabilité de la dynamique interne (dynamique des zéros). Le cinquième chapitre est consacré à la présentation de résultats expérimentaux. Ces résultats sont relatifs aux dispositifs expérimentaux réalisés : système de caractérisation de modules et champs photovoltaïques, système photovoltaïque constitué d'un générateur PV couplé à une motopompe DC à travers un hacheur dévolteur. Ce système fonctionne en MPPT suite à l'implantation d'une loi de commande non linéaire.LILLE1-BU (590092102) / SudocSudocFranceF