Assas Recherche | Contrôle intelligent pour l'optimisation des performances d'un système de pile à combustible à membrane échangeuse de protons

Contrôle intelligent pour l'optimisation des performances d'un système de pile à combustible à membrane échangeuse de protons (Document en Anglais)

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Modalités de diffusion de la thèse :

Thèse confidentielle jusqu'au 31/10/2024.

Informations sur les contributeurs

Auteur : Yin Liangzhen

Yin, Liangzhen

Nom

Yin

Prénom

Liangzhen

Nationalité

Date de soutenance : 23-11-2023

Directeur(s) de thèse : Gao Fei

Gao, Fei

Nom

Gao

Prénom

Fei

- Breaz Elena

Breaz, Elena

Nom

Breaz

Prénom

Elena

- Li Qi

Li, Qi

Nom

Prénom

Etablissement de soutenance : Bourgogne Franche-Comté

Bourgogne Franche-Comté

Nom

Bourgogne Franche-Comté

- Southwest Jiaotong University (1972-...)

Southwest Jiaotong University (1972-...)

Nom

Southwest Jiaotong University (1972-...)

Laboratoire : FEMTO-ST : Franche-Comté Electronique Mécanique Thermique et Optique - Sciences et Technologies (Besançon)

FEMTO-ST : Franche-Comté Electronique Mécanique Thermique et Optique - Sciences et Technologies (Besançon)

Nom

FEMTO-ST : Franche-Comté Electronique Mécanique Thermique et Optique - Sciences et Technologies (Besançon)

- Franche-Comté Électronique Mécanique- Thermique et Optique - Sciences et Technologies (UMR 6174) / FEMTO-ST

Franche-Comté Électronique Mécanique- Thermique et Optique - Sciences et Technologies (UMR 6174) / FEMTO-ST

Nom

Franche-Comté Électronique Mécanique- Thermique et Optique - Sciences et Technologies (UMR 6174) / FEMTO-ST

Ecole doctorale : École doctorale Sciences Physiques pour l'Ingénieur et Microtechniques (Besançon ; 1991-....)

École doctorale Sciences Physiques pour l'Ingénieur et Microtechniques (Besançon ; 1991-....)

Nom

École doctorale Sciences Physiques pour l'Ingénieur et Microtechniques (Besançon ; 1991-....)

Informations générales

Discipline : Génie électrique
Classification : Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres : Système de pile à combustible, Contrôle optimal de la température, Contrôle à entrées et sorties multiples (MIMO), Optimisation des performances
Mots-clés :

Piles à combustible à membrane échangeuse de protons

Résumé : Le système de pile à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC) a été considéré comme la nouvelle technologie de production d'énergie, car il présente l'avantage d'une densité de puissance élevée, d'une absence d'émissions, d'un rendement élevé et d'un démarrage rapide. C'est pourquoi cette thèse est consacrée à la recherche sur l'intégration du système, le contrôle des paramètres du système et l'optimisation des performances du système pour les systèmes PEMFC à cathode ouverte et à cathode fermée. Pour les systèmes PEMFC à cathode ouverte, la température de la pile est le facteur clé affectant la performance de sortie du système. Afin d'améliorer les performances de suivi dynamique de la température dans des conditions de changement de charge, un contrôle adaptatif inverse et une prédiction grise basés sur un contrôle adaptatif sans modèle sont proposés pour un contrôle optimal de la température du système. En outre, afin d'améliorer l'efficacité du système, une stratégie de contrôle de l'efficacité maximale basée sur l'optimisation de l'efficacité maximale et la commande prédictive généralisée par contrainte est proposée dans cette thèse. Pour le système PEMFC à cathode fermée, compte tenu de la non-linéarité existante et du fort couplage entre les paramètres de fonctionnement tels que la température de la pile et le taux d'excès d'oxygène (OER), une stratégie de contrôle multivariable à double boucle basée sur un contrôle adaptatif en mode glissant sans modèle MIMO est proposée pour la régulation de la température de la pile et du débit d'air du système PEMFC à cathode fermée. En outre, un banc d'essai de système PEMFC à cathode ouverte de 300 W et un banc d'essai de système PEMFC à cathode fermée de 5 kW sont établis. Toutes les stratégies de contrôle et d'optimisation des performances sont vérifiées sur le banc d'essai des systèmes PEMFC à cathode ouverte et à cathode fermée.

Informations techniques

Type de contenu : Text
Format : PDF

Informations complémentaires

Entrepôt d'origine :

STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises

Identifiant : 2023UBFCA013
Type de ressource : Thèse