Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
Cet article est consacré aux générateurs et systèmes à énergies renouvelables, notamment les générateurs solaires photovoltaïques et les générateurs éoliens. Y sont développées la démarche et la mise en application de l’outil Bond Graph. Cette méthodologie offre une représentation cohérente des interactions et couplages intervenant au sein du système et ainsi un outil de conception complet et efficace. Deux exemples, une chaîne éolienne et un véhicule solaire, permettent d’illustrer cette approche.
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Auteur(s)
-
Xavier ROBOAM : Directeur de recherches au CNRS - Responsable du groupe Énergie électrique et Systémique du Laboratoire d’Électrotechnique et d’Électronique industrielle (LEEI) de Toulouse
-
Stéphan ASTIER : Professeur à l’INPT/ENSEEIHT - Chercheur dans le groupe Énergie électrique et Systémique du LEEI
INTRODUCTION
Avec la collaboration de H. Foch, G. Fontès, G. Gandanegara, H. Piquet, R. Saisset, B. Sareni, C. Turpin
Chercheurs du groupe Énergie électrique et Systémique du LEEI
Le dossier fait suite au dossier Graphes de liens causaux pour systèmes à énergie renouvelable (partie 1) auquel il se réfère. Il traite plus particulièrement de générateurs et systèmes à énergies renouvelables avec des exemples permettant de concrétiser la démarche et la mise en application de l’outil Bond Graph en conception.
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Générateurs d’énergie renouvelable2. Exemples d’application aux systèmes à énergie renouvelable
2.1 Chaîne éolienne raccordée au réseau
Considérons, comme premier exemple, une chaîne éolienne complète connectée à un réseau BT (basse tension) (figure 6).
HAUT DE PAGE2.1.1 Modélisation système et gestion énergétique de la chaîne éolienne
La voilure peut être représentée selon la figure 5. La génératrice est une machine synchrone à aimant dont le BG est celui de la figure 7.
Vis-à-vis des objectifs de l’étude considérée, à savoir une analyse de l’efficacité énergétique et de la qualité des formes d’ondes, le redresseur, de même que l’onduleur triphasé à modulation de largeur d’impulsion (MLI) peuvent être modélisés par le modèle fonctionnel « type transformateur » de la cellule de commutation (cf. figure 4 de Graphes de liens causaux pour systèmes à énergie renouvelable (partie 1)). Un modèle moyen, incluant les pertes « convertisseur », est a priori suffisant pour l’analyse énergétique. En revanche, l’analyse de la qualité réseau (phénomènes harmoniques, Flicker...) impose d’utiliser un modèle en valeurs instantanées. Dans le cas du triphasé, trois bras d’onduleur sont mis en parallèle comme sur la figure 8.
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - PAYNTER (H.) - Analysis and design of engineering systems - . MIT Press (1961).
-
(2) - KARNOPP (D.), MARGOLIS (D.), ROSENBERG (R.) - System Dynamics: Modeling and Simulation of Mechatronic Systems - . John Wiley & Son, 3rd ed., ISBN 0-471 33301-8 (2000).
-
(3) - DAUPHIN-TANGUY (G.) - Les Bond Graphs - . Édition Hermès, Paris, ISBN 2-7462-0158-5 (2000).
-
(4) - ASTIER (S.) - Des machines à aimants permanents aux systèmes énergétiques autonomes. Systémique, électricité et développement durable - . Mémoire de l’habilitation à diriger les recherches. INP Toulouse (juill. 2003).
-
(5) - ROBOAM (X.) - Design in Electrical Engineering Using Bond Graph : A System Viewpoint - . IEEE Industrial Electronics Society Newsletter (juin 2001).
-
(6) - GANDANEGARA (G.) - Méthodologie...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Ouvrages à consulter
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LEMARCHAND (H.) - GUYOT (F.) - JOUSSET (L.) - JULLIEN (L.) - Thermodynamique de la chimie - . Hermann (1999).
DIARD (J.P.) - LE GORREC (B.) - MONTELLA (C.) - Cinétique électrochimique - . Hermann – Éditeurs des sciences et des arts (1996).
RAND (D.A.J.) - WOOD (R.) - Batteries for electric vehicles - . Research Studies Press LTD (1998).
BERNDT - Maintenance free batteries, A handbook of battery technology - . Second edition, Research Studies Press LTD, Taunton, Somerset, Angleterre (1997).
BODE (H.) - Lead acid batteries - . Wiley-Interscience Publications (1977).
THOMA (J.) - OULD BOUAMAMA (B.) - Modeling and simulation in thermal and chemical engineering - . Springer (2000).
KARNOPP (D.) - Bond graph models for electrochemical energy storage : electrical, chemical and thermal effects - . Journal of the Franklin Institute, 327, Issue 6, p. 983-992 (1990).
THOMA (J.) - Electric batteries and fuel cells modelled by Bondgraphs - . Simulation Practice and Theory. 7, p. 613-622 (1999).
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NOBORU SATO - Thermal behavior analysis of lithium-ion batteries for electric and hybrid vehicles - . Journal of Power Sources 99 (2001).
SAISSET (R.) -...
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