Modélisation et optimisation d’un système à pile à combustible pour véhiculeélectrique

Abstract

Fuels derived from natural oil, such as fuel oil and petrol, will no longer be available in the future. The spread of internal combustion engine vehicles is also a critical problem for the environment. However, new technologies based on electric means of transport are being developed to remedy the problem of greenhouse gas emissions. The fuel cell concept has been introduced for a variety of applications, along with electrical vehicles. Many efforts are being made to implement fuel cell systems in cars. The success of these electric vehicles still faces a technological gap due to the problem of handling hydrogen, the high cost of the fuel cell, etc. Hybridization of this energy with other sources may provide a suitable solution and success. This master thesis deals with the definition of an automobile that uses a fuel cell to run itself, the modelling of the various components of this vehicle using hybrid architectures, the simulation of the fuel cell and the study of the multi-input optimization of an electric vehicle that uses a fuel cell and an electric battery to work. ---------------------------------------------------------------------------------------------- لن يكون الوقود المشتق من النفط الطبيعي، مثل المازوت والبنزين، متاحًا في المستقبل. كما يمثل انتشار المركبات التي تعمل بمحركات الاحتراق الداخلي مشكلة خطيرة على البيئة. ومع ذلك، يجري تطوير تكنولوجيات جديدة تعتمد على وسائل النقل الكهربائية لعلاج مشكلة انبعاثات غازات الاحتباس الحراري. وقد تم إدخال مفهوم خلايا وقود الهيدروجين للاستعمال في تطبيقات مختلفة، وكذلك للسيارات الكهربائية. تُبذل جهود كثيرة لتطبيق أنظمة خلايا الوقود في السيارات. ولا يزال نجاح هذه السيارات الكهربائية يواجه فجوة تكنولوجية بسبب مشكلة التعامل مع الهيدروجين، وارتفاع تكلفة خلية الوقود، وما إلى ذلك، وقد يوفر تهجين هذه الطاقة مع مصادر أخرى حلاً مناسباً وناجحا. تتناول مذكرة الماستر هذه تعريف السيارة التي تستخدم خلية الوقود الهيدروجيني لتشغيل نفسها، ونمذجة المكونات المختلفة لهذه السيارة باستخدام البنى الهجينة، ومحاكاة خلية الوقود، ودراسة التحسين متعدد المدخلات لمركبة كهربائية تستخدم خلية وقود الهيدروجين وبطارية كهربائية للعمل.. ---------------------------------------------------------------------------------------------- Les combustibles issus du pétrole naturel comme le mazout et l’essence ne seront plus disponibles à l'avenir. Les diffusions des véhicules à moteur à combustion interne constituent également un problème critique pour l’environnement. Cependant, de nouvelles technologies reposantes sur des moyens de transport électriques sont en cours d’expansion pour remédier aux problèmes des émissions de gaz à effet de serre. Le concept de la pile à combustible a été introduit pour diverses applications, de la même façon aux véhicules électriques. De nombreux efforts sont déployés pour mettre en œuvre les systèmes de piles à combustible dans les automobiles. Le succès de ces véhicules électriques se heurte encore à un fossé technologique en raison du problème de manipulation de l'hydrogène, du coût élevé de la pile à combustible, etc., l’hybridation de cette énergie avec d’autres sources peut donner une solution convenable et une réussite. Ce mémoire aborde la définition de l’automobile utilisant la pile à combustible pour se fonctionner, la modélisation des divers composants de ce véhicule passant par des architectures hybrides, la simulation de la pile à combustible et l’étude de l’optimisation en multi-input d’un véhicule électrique utilisant la pile à combustible et une batterie électrique pour se rouler.