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Etude expérimentale et modélisation d'une micropile à combustible à respiration
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Zeidan, Marwan |
| Copyright Year | 2011 |
| Abstract | La micropile a combustible a respiration est developpee conjointement a STMicroelectronics Tours et au CEA Liten de Grenoble. De tres faible puissance (stack de 1W), elle sera a moyen terme utilisee dans un systeme de recharge portable pour petites batteries Li-Ion (telephones portables). Le fonctionnement et la structure de ces micropiles sont tels qu'elles sont tres sensibles, entre autres, aux conditions atmospheriques caracterisant leur environnement. Cette sensibilite resulte en un comportement electrique tres marque et complexe. Or, l'aspect nomade de l'application fait que celle-ci devra pouvoir faire face a des atmospheres diverses et variees. Il est donc necessaire de comprendre les interactions liant le comportement electrique de la micropile et l'environnement. Leur modelisation pourra par la suite apporter des elements concrets en termes de pilotage d'auxiliaires (micro ventilateurs...) et de design de packaging, visant a controler l'environnement immediat de la micropile de la meilleure facon possible. A cet effet, de nombreuses mesures, realisees sous atmosphere maitrisee, et sous plusieurs regimes de fonctionnement electrique, ont ete croisees entre elles. Elles nous ont permis de poser les hypotheses d'un modele quasistatique macroscopique de la micropile, reliant les conditions atmospheriques et operatoires a la reponse electrique de la micropile. Ce modele a ete developpe a partir de la theorie de la diffusion en milieu poreux. Ce modele quasistatique, faisant intervenir une description de la diffusion protonique cathodique, permet de representer le comportement de la micropile sur une large gamme de conditions atmospheriques, et illustre physiquement autant les situations d'assechement que de noyage. L'approche a ensuite ete elargie au developpement d'un modele petit signal, parametre grâce a une approche multi spectrale et multi conditions operatoires. Celui-ci permet entre autres de quantifier la dynamique associee au phenomene de diffusion protonique, tout en consolidant sa description quasistatique, ceci faisant intervenir des parametres coherents avec ceux du modele quasistatique. Enfin, a la croisee des approches quasistatique et petit signal, les bases d'un modele dynamique fort signal sont proposees. Elles font intervenir le modele fort signal propre au LAPLACE, en y injectant la reponse dynamique a l'environnement et a la sollicitation electrique du bilan hydrique. Ce modele, parametre avec les parametres issus du quasistatique et du petit signal, permet de representer le comportement non lineaire de la micropile sur une large gamme de frequences de sollicitations galvanostatiques fort signal. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00733474/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
