L’outil bond graph a la capacité de pouvoir décrire la complexité des systèmes énergétiques, en grande majorité régis par l’interaction mutuelle de plusieurs phénomènes et associant des technologies issues de disciplines différentes. Ce langage permet une approche unifiée, de nature graphique, qui plus est évolutive. Le recours aux bonds graphs et l’utilisation de variables génériques de puissance permettent de sélectionner les variables de puissance en fonction du système physique à modéliser. Cet article présente des applications pour la modélisation des systèmes thermiques à une seule énergie et à énergies couplées.

De par l’interaction de plusieurs phénomènes de natures diverses (stockage, dissipation d’énergie…), et la mise en œuvre d’énergies de nature différente (mécanique, chimique, thermodynamique, etc.), les procédés énergétiques possèdent généralement un comportement fortement non linéaire. L’outil bond graph (graphe de liaison) à vocation pluridisciplinaire traduit explicitement la nature des échanges de puissance dans de tels systèmes. Cet article présente les concepts et définitions de ce langage unifié, de nature graphique, fortement évolutif, avant de s’intéresser aux choix des variables de puissance et d’énergie dans les systèmes énergétiques.

Application de la modélisation Bond Graph au cas de la surveillance en ligne d’une installation de génération de vapeur d’une puissance de 55 kW. Un tel système représente le fonctionnement à échelle réduite d’une centrale thermique.

L’outil Bond Graph permet de modéliser et de générer des algorithmes de supervision, très utiles pour la conception intégrée de systèmes de surveillance.