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Développement d'un modèle de simulation de supercondensateur et validation expérimentale

Blaud, Pierre Clément (2012). Développement d'un modèle de simulation de supercondensateur et validation expérimentale. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Ce mémoire disserte d’un modèle de supercondensateur pour un logiciel de simulation dans le domaine du génie électrique. Les logiciels de simulation sont incontournables dans la recherche et développement de nouveaux produits et procédés pour le génie. Le logiciel de simulation est le module SimPowerSystems (SPS) de Matlab/Simulink.

Le choix pour répondre à la problématique s’est porté sur le modèle de Stern de la double couche électrique. Ce modèle a la particularité de modéliser la capacité entre une électrode en métal et un électrolyte liquide. Par la suite ce modèle est modifié pour être adapté dans le but de modéliser un supercondensateur et pour être programmé dans le logiciel de simulation. Le modèle développé est simple d’utilisation, les principales données nécessaires à son fonctionnement sont obtenues de la documentation du constructeur.

Des essais expérimentaux de caractérisation puis de charge et décharge sont effectués sur des supercondensateurs pour être comparés avec les simulations. Les résultats obtenus sont concluants. L’erreur maximale entre les essais et les simulations est de 5% et en moyenne de 2% dans la plupart des autres cas.

Résumé anglais

This thesis deals with ultracapacitor model for simulation of electrical systems. Simulation software has become inevitable part of design and development of products and process in engineering. Toolbox SimPowerSystems has been used, this toolbox is a part of simulation software Matlab/Simulink.

Stern model has been chosen. Stern theory models electric double layer and capacitance between metal electrode and liquid electrolyte could be found. The model has been modified in order to model ultracapacitors and to be implemented in SimPowerSystems (SPS). The model is user friendly, major data could be found in manufacturer’s datasheet.

Thus, experimental tests have been done and they have been compared with simulations. Two type of tests have been done, first one to identify ultracapacitors and secondly to load and unload ultracapacitors. Results show that maximal error is less than 5% and medium error is less than 2%.

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 électrique" Bibliogr. : f. [231]-234.
Mots-clés libres: Supercondensateurs. double couche électrique, stern, simPowerSystems.
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Dessaint, Louis-A.
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie électrique
Date de dépôt: 09 nov. 2012 21:22
Dernière modification: 08 août 2014 19:23
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1084

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