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Contribution à la modélisation statistique du comportement énergétique et géométrique de la batterie LMP

Castonguay, Jean-Philippe (2007). Contribution à la modélisation statistique du comportement énergétique et géométrique de la batterie LMP. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Les exigences du milieu manufacturier sont grandissantes : compétitivité accrue, cycle de développement raccourci, niveau de qualité supérieur et contraintes environnementales croissantes. Une entreprise dans un contexte de mondialisation se doit constamment d'investir dans la recherche et développement afin de demeurer concurrentielle. C'est dans ce cadre que le présent mémoire se situe. Il s'agit d'un projet de recherche appliqué dans l'industrie de l'énergie. Plus spécifiquement, notre projet est un apport pour le développement d'une nouvelle génération de batterie.

Le présent mémoire se veut une modeste contribution à la modélisation des comportements géométriques et énergétique de la batterie Lithium-Métal-Polymère (LMP) développée par Avestor (Boucherville, Québec). Par modèle, nous désignons une construction mathématique semi-empirique qui vise la reproduction du comportement statistique des caractéristiques critiques de la batterie LMP: la hauteur (contrainte d'assemblabilité), les occurrences de courts-circuits (contraintes environnementales et sécuritaires) et la capacité énergétique (contrainte concurrentielle). L'établissement d'un modèle efficient nous conduira à la phase de 1 'optimisation (contraintes économiques).

Durant notre étude, le formalisme statistique sera incorporé et employé. Les résultats seront exprimés par des espérances selon un niveau de confiance préétabli. Nous démontrons que, dans le cas étudié, l'usage des indices de capabilité traditionnels n'est pas suffisant pour maîtriser les variations. Nous démontrons aussi que, selon la méthode d'assemblage retenue, l'effet de l'auto corrélation n'est pas négligeable. Nous développons un nouveau formalisme mathématique pour les inclure. Finalement, nous proposons, pour 1 'usage industriel, l'utilisation de nouveaux indices de capabilité dits de la deuxième génération.

Titre traduit

Contribution to a statistical model of energitic and geometric behavior of the LMP battery

Résumé traduit

Competitiveness is of first importance in the industrial world today, and more than ever a company must invest in research and development in order to remain an industry leader. In this thesis, we will apply the latest academic concepts in order to integrate them to an industrial problem.

The goal of this thesis is to precisely model the different behaviour of the LMP battery. The model is a semi-empiric mathematical construction to reproduce the characteristics of the LMP battery. More precisely, we model the geometric height, the short circuit occurrence, and the energetic model of the battery. We then model the variation aspect of the battery. In order to have a precise model for the variation aspect we establish some factors of correction for non-normal distribution, and identify the different correlations that are present in the battery. The variation model also integrates capability indices such as (Cpm, Ccu, Ccl, S) to facilitate its use in the industry. The method is then compared differently to methods presented in literature with a simple numerical example in order to demonstrate the robustness of the proposed method. We also proceed in the experimentation and validation of the final model in order to show the efficiency compared with experimental data.

The final result demonstrates that it is possible to efficiently model with second generation capability indices. It also demonstrates that the correlation effects are an important factor if the number of components present in the model is high.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie mécanique". Bibliogr. : f. [122]-125.
Mots-clés libres: Énergie - Stockage - Innovations. Optimisation mathématique. Piles électriques - Modèles mathématiques.
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de thèse
Tahan, Souheil-Antoine
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie mécanique
Date de dépôt: 31 oct. 2012 19:34
Dernière modification: 03 oct. 2016 20:50
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1078

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