Academic literature on the topic 'Tramways – Alimentation en énergie'

Les besoins énergétiques (entretien, lactation, variation de poids) des vaches laitières produisant de 20 à 45 kg de lait par jour, ainsi que la valeur énergétique des aliments (teneur en énergie métabolisable, EM, rendement d’utilisation de l’EM, kl, et teneur en énergie nette) sont comparés dans les systèmes français (UFL), allemand (ENL), américain (NRC), britannique (ARC) et néerlandais (VEM). Les corrections utilisées dans chaque système pour tenir compte des interactions entre les aliments et de l’accroissement du niveau d’alimentation sont également discutées. La validité des systèmes français et néerlandais a été testée par des bilans en chambres respiratoires et des essais d’alimentation, celle du système britannique par des essais d’alimentation. Les quantités d’aliments nécessaires pour satisfaire les besoins énergétiques des vaches laitières sont très voisines dans les systèmes français et néerlandais ; les différences sont plus importantes avec le système britannique (ARC) ; elles augmentent avec la production laitière dans les systèmes allemand (ENL) et américain (NRC).

Cinq essais consécutifs ont été réalisés dans un dispositif d’élevage en extérieur comprenant 12 parquets de 15 oies et 5 jars (race landaise) afin de déterminer le besoin énergétique de ces animaux et les effets sur les performances de différentes concentrations énergétiques de l’aliment (de 2100 à 2800 kcal Energie Métabolisable/ kg). ). Le besoin énergétique journalier est de 800-850 kcal E M par oie « servie » (avec 1/3 jars) en saison normale et peut-être plus proche de 900 kcal E M en hiver très froid. Distribués à volonté, les régimes les plus concentrés sont défavorables à la reproduction, l’oie adulte régulant mal son ingéré énergétique en fonction de la teneur du régime. A l’inverse, dès lors qu’ils sont rationnés pour assurer strictement le besoin, les régimes « haute-énergie » permettent une amélioration de la fertilité (+ 7 à + 20 %) et une importante économie d’aliment (- 20 %). Cette pratique semble favoriser également la suppression de verdure fraîche dont l’apport peut représenter une contrainte lorsque l’oie n’a plus accès à des parcours.

La production porcine a bénéficié, au cours des dernières décennies, de progrès importants et continus réalisés par la sélection pour une croissance sans cesse plus forte de tissus maigres et un dépôt décroissant de gras, en réponse à la demande des consommateurs. Cet article examine les changements intervenus dans l’alimentation en considérant les évolutions récentes et les perspectives, compte tenu de l’évolution prévisible des performances de production et de l’apport des nouvelles technologies. L’importance du progrès génétique en faveur de la croissance des tissus maigres a conduit en premier lieu à envisager une modélisation de la prévision des besoins nutritionnels (énergie, protéines et acides aminés, minéraux), dont les variations se traduisent notamment par des exigences moins marquées en énergie que par le passé et par un accroissement important des besoins en acides aminés relativement à l’apport énergétique. Grâce à cette démarche de modélisation, il est désormais possible de définir de nouvelles stratégies d’alimentation adaptées pour la production de viande maigre (plan de rationnement alimentaire, choix du type d’aliment pour une phase de production déterminée), en fonction des conditions particulières de production et à l’aide de systèmes d’évaluation des aliments suffisamment discriminants (énergie nette, digestibilité iléale des acides aminés). En outre, l’augmentation de certains intrants alimentaires (azote, phosphore) pour une production accrue de viande maigre implique une gestion raisonnée de leurs apports, afin de prévenir des rejets excessifs dans l’environnement (eau, atmosphère). La tendance à une certaine dégradation de la qualité de la viande, notamment sous l’angle technologique et organoleptique, au fur et à mesure des progrès de la sélection sur la croissance musculaire, oblige à une prise en compte, par l’alimentation, des exigences de qualité des produits, qu’il s’agisse des dépôts gras ou des tissus maigres (importance du gras intramusculaire). Il en est de même avec le recours à de nouvelles technologies permettant, soit de préserver le potentiel de croissance musculaire (utilisation du porc mâle entier), soit de le stimuler (facteurs de croissance). En dernier lieu, après avoir considéré les effets de l’alimentation sur la conformation des carcasses, en relation avec l’amélioration du développement musculaire, les conséquences d’un amaigrissement excessif des truies sur les performances de reproduction sont évoquées en liaison avec la mobilisation et la reconstitution des réserves lipidiques corporelles. Ce problème d’équilibre entre les tissus musculaire et gras constitue un enjeu important pour l’évolution future de l’alimentation du porc maigre. Au plan de l’application, les nouvelles approches nutritionnelles, basées sur l’établissement de lois de réponse qui prennent en compte la diversité à la fois des types génétiques (depuis les plus gras jusqu’aux plus maigres) et des conditions d’élevage et de milieu devraient permettre, dans chaque cas, de définir les conditions optimales de production d’un type de porc particulier.

Parallèlement à l’accroissement rapide de la demande d’éthanol, essentiellement à base de blé en Europe, la disponibilité pour l’alimentation des animaux d’élevage des coproduits associés, tels que les drêches de blé s’est accrue. La synthèse réalisée dresse le profil moyen de la composition des drêches de blé et indique l’existence d’une forte variabilité de la composition des drêches pour certains paramètres. Ces modifications du profil moyen dépendent des spécificités de traitement du produit. La variabilité est ainsi très importante pour la teneur en parois végétales (NDF) et en amidon dont les teneurs moyennes (min-max) sont respectivement de 28 (23-33) et 4,7 (2,1-10,3)% de la MS. Les teneurs moyennes en énergie digestible de 14,2 MJ d’ED/kg MS et en phosphore digestible de 0,60% MS illustrent le potentiel des drêches pour l’alimentation des porcs. Ces valeurs varient selon les sources (12,8 à 16,0 MJ/kg pour l’ED). La teneur en lysine des protéines (0,83 à 3,0%) et la digestibilité iléale standardisée de la lysine (49 à 72%) sont les paramètres les plus variables, vraisemblablement en lien avec le procédé mis en œuvre (séchage notamment). La prise en compte des caractéristiques physiques (odeur et couleur) devrait permettre de prédire la valeur nutritionnelle et de conduire à l’inclusion de drêches à des niveaux plus importants dans l’aliment des porcs.

L’utilisation des protéagineux dans l’alimentation du poulet de chair ne pose pas de problèmes particuliers une fois corrigée leur déficience en acides aminés soufrés. Incorporés dans des proportions allant de 20 à 35 %, ils constituent d’ores et déjà une bonne source de protéines en remplacement du tourteau de soja. Le contenu en énergie métabolisable et la digestibilité des protéines du pois et de la féverole sont accrus par les traitements thermiques et mécaniques. il en est autrement pour l’alimentation des poules pondeuses où seul le pois peut être largement utilisé et apporter jusqu’à 30 % de la matière azotée totale. Le pois est en outre favorable à la qualité organoleptique de l’œuf. La féverole, au contraire, du fait de l’action défavorable de la vicine et de la convicine sur le poids de l’œuf, ne peut être utilisée à des taux supérieurs à 7 %. Elle accroît légèrement la qualité de l’albumen mesurée en unités Haugh mais tend à augmenter la fréquence des taches de sang dans les oeufs. La limite d’utilisation du lupin dans l’alimentation des pondeuses se situe autour de 10 %, taux au-dessus duquel peut apparaître une insuffisance en tryptophane. Des trois protéagineux envisagés, le lupin, du fait de sa richesse en protéines, est celui dont l’emploi se trouve le plus nettement limité par sa faible teneur en cet acide aminé.

Depuis les années 2010, des initiatives de la société civile se déploient dans les domaines de l’environnement et de l’économie sociale et solidaire. Elles constituent un ensemble hétérogène de collectifs qui se saisissent de problématiques socio-environnementales dont les porteurs estiment qu’elles sont insuffisamment prises en charge par les pouvoirs publics. Les actions engagées sont diverses : amélioration du cadre de vie, protection de l’environnement, alimentation saine, recyclage, réemploi, mobilités douces, énergie renouvelable. Au-delà de leurs spécificités, il s’agit de comprendre à quel type de transformation socio-écologique ces mobilisations participent. Dans cet article, nous analysons la manière dont ces collectifs, en adressant de manière conjointe les problématiques sociales et environnementale et en proposant des expérimentations collectives de changement des pratiques du quotidien offrent des capacités de résistance ou esquissent des propositions alternatives aux régimes sociotechniques, politiques et économiques dominants. Pour ce faire, nous nous appuyons sur les cas de deux communes du Grand Paris, Clamart et Ivry-sur-Seine.

La consommation alimentaire et la croissance des poulets de chair sont limitées par les fortes températures. Une alimentation séparée (AS), composée de céréales "graines entières" et d'un aliment complémentaire, a été comparée avec un aliment complet en farine (ACF) ou en granulés (ACG) pour étudier l'aptitude des poulets à adapter leur ingestion d'énergie et de protéines à leurs besoins. Deux essais ont porté, en saison sèche (SS) et en saison des pluies (SP), plus fraîche, sur 1 012 poulets de souche JV15 divisés en 24 lots et sur 6 régimes comprenant un ACF, un ACG et 4 combinaisons d'AS associant du maïs ou du mil à deux formules d'aliments complémentaires. Les poids à 56 jours ont été plus élevés en SP qu'en SS (25 %). Quelle que soit la saison, les croissances en AS ont été de 4 à 7 % supérieures à celles obtenues en ACF. En revanche, en SS les performances des lots en AS et en ACG étaient globalement identiques (ACG non testé en SP). L'AS a nécessité une semaine d'adaptation après laquelle l'équilibre énergie/protéines fut proche de celui des aliments complets. Elle permet l'utilisation des céréales locales sans frais de transport, de broyage, de mélange ni de granulation. Le prix d'intérêt de l'aliment complémentaire peut être déterminé par ceux des céréales et de l'ACG.

L’élevage du cerf pour la production de viande se développe actuellement en France, après l’Ecosse et la Nouvelle-Zélande où les premiers élevages ont été créés il y a une vingtaine d’années. Cette espèce se différencie des ruminants domestiques traditionnels par un certain nombre de points dont en particulier une variation très importante de la capacité d’ingestion avec la saison (elle varie du simple au double entre l’hiver et l’été sous l’effet des variations de la photopériode) et une moindre digestibilité des fourrages grossiers (5 à 7 % de moins que le mouton). Les besoins d’entretien des cerfs sont voisins de ceux des bovins ; s’y ajoutent, chez le mâle, des besoins spécifiques pour la croissance annuelle des bois (énergie et surtout minéraux dont une partie provient d’une déminéralisation du squelette). Les naissances gémellaires sont très rares chez la biche dont la fertilité dépend essentiellement du poids au moment du rut (les biches doivent peser 60 kg ou plus). Le poids des faons à la naissance est voisin de 8-9 kg, il varie avec leur sexe et selon le niveau alimentaire moyen du troupeau. La production laitière des biches varie entre 120 et 200 litres en 100 jours selon la qualité du pâturage. Leur lait est très riche en lipides et en protéines (respectivement 10,3 et 7,6 % au cours du second mois de lactation) soit deux fois plus que le lait de vache.

L'électrification des transports collectifs urbains, tels que le tramway, constitue un enjeu environnemental majeur. Les études technico-financières pour ces projets couvrent différents aspects de l'infrastructure, tels que le terrassement, les ouvrages d'art, les plateformes de voie ferrée, les bâtiments voyageurs, la technologie électrique, etc. L'objectif de ces études est de proposer des solutions techniques tout en évaluant les coûts, tant en termes d'investissement que de fonctionnement. L'infrastructure de traction électrique est un élément primordial dans cette équation, présentant un coût significatif. Elle doit répondre aux besoins de transport tout en respectant des objectifs financiers et environnementaux. Le dimensionnement de cette infrastructure vise à garantir la disponibilité de la ligne tout en optimisant les coûts. Les études techniques pour concevoir un système d'alimentation électrique impliquent le choix et le dimensionnement des composants qui permettent de transporter l'énergie du réseau public au matériel roulant, à savoir les sous-stations de traction, la ligne aérienne de contact, l'alimentation par le sol et les éléments de liaison. Ces choix s'appuient sur des études en simulation, exigeant des modèles et des outils précis pour éviter la surdimensionnement des infrastructures en raison d'incertitudes sur les résultats de la simulation. Par ailleurs, il faut faire des compromis entre les coûts d’investissement et de fonctionnement d’une part, et la capacité de l’infrastructure à faire face aux aléas de trafic d’autre part. L'objectif de la thèse est de développer une démarche d'optimisation multi-objectifs pour améliorer le dimensionnement des infrastructures électriques, en suivant deux axes de travail : i/ développement d’un simulateur électrique ferroviaire ayant une précision et une vitesse d’exécution compatibles avec une utilisation dans une boucle d’optimisation, ii/ développement d’une méthode d’optimisation du dimensionnement prenant en compte des objectifs concurrents. Le mémoire est structuré en six chapitres. Après un premier chapitre d’introduction générale, le deuxième chapitre détaille la problématique du dimensionnement des infrastructures électriques ferroviaires et fait un état de l’art sur le sujet. Le troisième chapitre porte sur le simulateur ferroviaire développé dans le cadre de la thèse. Les principes généraux, les modèles et les méthodes de résolution sont exposés, ainsi que le post-traitement des résultats de simulation. Le quatrième chapitre concerne la démarche d'optimisation d'infrastructure proposée. Il détaille la transformation du problème métier en un problème d'optimisation bi-objectifs, ainsi que le choix d'une résolution par algorithme génétique NSGA2. Les choix de mise en œuvre de cette méthode sont ensuite présentés. Dans le cinquième chapitre, la démarche d’optimisation proposée est appliquée à deux cas d’étude. Le premier est un cas d’école dont les résultats sont intuitifs. Cela permet de tester la démarche et d’affiner le choix des opérateurs de croisement et de mutation. Le deuxième cas d’étude correspond à un projet de ligne plus complexe, dérivé d'une véritable étude industrielle. Les résultats obtenus par optimisation sont meilleurs que ceux de la recherche par essais-erreurs faite en bureau d’étude. En particulier, l’optimiseur est capable de proposer un ensemble de solutions réalisant différents compromis entre coût et fiabilité, fournissant à l’ingénieur des critères d’aide à la décision objectifs. Pour donner une vue d’ensemble, l'objectif ultime est de créer un outil capable d'optimiser le dimensionnement des infrastructures électriques du tramway en respectant le cahier des charges technique
The electrification of urban public transportation, such as trams, represents a major environmental challenge. The technical and financial studies for these projects cover various aspects of the infrastructure, such as excavation, civil engineering structures, railway track platforms, passenger buildings, electrical technology, and more. The objective of these studies is to propose technical solutions while evaluating costs, both in terms of investment and operation. The electric traction infrastructure is an important element in this equation, presenting a significant cost. It must meet transportation needs while adhering to financial and environmental goals. The sizing of this infrastructure aims to ensure the line's availability while optimizing costs. Technical studies for designing an electrical power supply system involve the selection and sizing of components that transport energy from the public grid to rolling stock, including traction substations, overhead contact lines, ground-level power supply, and connecting elements. These choices are based on simulation studies that require precise models and tools to avoid over-sizing the infrastructure due to uncertainties in simulation results. Moreover, compromises must be made between investment and operational costs on one hand and the infrastructure's capacity to handle traffic uncertainties on the other. The thesis's objective is to develop a multi-objective optimization approach to improve the sizing of electrical infrastructure, focusing on two main aspects: i/ the development of a railway electrical simulator with precision and execution speed compatible with optimization loop usage, and ii/ the development of a dimensioning optimization method that considers competing objectives. The thesis is structured into six chapters. After an initial general introduction, the second chapter delves into the issue of railway electrical infrastructure sizing and provides a review of the subject. The third chapter focuses on the railway simulator developed as part of the thesis. It covers the general principles, models, resolution methods, and post-processing of simulation results. The fourth chapter discusses the proposed infrastructure optimization approach, detailing the transformation of the business problem into a bi-objective optimization problem and the choice of the NSGA2 genetic algorithm for resolution. The implementation choices for this method are then presented. In the fifth chapter, the proposed optimization approach is applied to two case studies. The first is a simple test case with intuitive results, allowing for testing and refining the choice of crossover and mutation operators. The second case study involves a more complex real-project. The optimization results outperform those obtained through trial-and-error. Specifically, the optimizer can suggest a range of solutions that strike different balances between cost and reliability, providing engineers with objective decision-making criteria. In summary, the ultimate goal is to create a tool capable of optimizing the sizing of tramway electrical infrastructure while respecting technical specification

Le travail effectué s'inscrit dans le cadre du projet portant sur le canon électrique. Il s'agit de concevoir un générateur d'impulsion de courant, de forte intensité et de courte durée, utilisant une unité de stockage supraconducteur d'énergie magnétique comme source d'énergie. Ce générateur est destiné à alimenter les rails d'un lanceur électromagnétique modélisés par une charge inductive. Compte tenu de l'état de l'art actuel du fil supraconducteur, le niveau de courant circulant dans la bobine de stockage supraconductrice (S. M. E. S. ) est de l'ordre de quelques kA. La mise en forme de l'impulsion de courant dans la charge, connectée à un enroulement secondaire résistif, est obtenue par la décharge rapide de la bobine de stockage par effet transformateur. Cette décharge est réalisée par le déclenchement d'un interrupteur introduit dans le circuit primaire du transformateur. La bobine de stockage et l'enroulement secondaire résistif sont constitués d'une suite de bobines élémentaires identiques de forme circulaire composant un tore discontinu. Un bon couplage magnétique est assuré par l'imbrication des bobines primaires et secondaires. Au cours de cette étude, les différents aspects du problème ont été abordés. La première étape consiste à justifier le choix de la géométrie de la bobine de stockage supraconductrice par le biais d'une étude comparative entre les deux structures : le solénoi͏̈de et le tore discontinu. Les critères de comparaison sont la capacité de stockage d'énergie et le champ de fuite magnétique. La seconde étape porte sur l'étude de la décharge impulsionnelle du S. M. E. S. Pour ce faire, une modélisation du transformateur sans fer a été faite ainsi que le calcul de ses paramètres magnétiques et électriques. Le courant maximum possible dans la charge est obtenu par une adaptation des impédances du circuit secondaire du transformateur. Sa valeur est fonction des constantes de temps du primaire et du secondaire et du coefficient de couplage magnétique du transformateur
This work comes within the framework of a general project dealing with the electromagnetic launch. Its main purpose is to design a pulsed power supply from a Superconducting Magnetic Energy Storage (S. M. E. S. ) able to deliver a high current pulse, during a short time, to rails of an electromagnetic launcher, identified by a resistance and an inductance. At the present day, the performances of superconducting wires lead us to retain a storage current level in the superconducting coil of about ten kA. The current pulse in the load, connected at a secondary winding not superconducting, is obtained by the fast discharge of the whole stored magnetic energy in the superconducting coil using a transformer effect. This discharge is carried out by opening the primary circuit of the transformer. The S. M. E. S. And the secondary coil have a toroidal geometry which is composed of a finite number of identical and circular elementary coils. Besides, they fit into each other in order to ensure a good magnetic coupling. The first stage of this study consists in justifying the choice of the S. M. E. S. Geometry. Two kinds of storage coil geometry are studied and compared : the solenoidal and the toroidal configuration. Several parameters are analysed such as the energy storage capacity and the stray magnetic field. The second part concerns the pulsed dischage study of the S. M. E. S. At first, the transformer without magnetic core is modelled. Afterwards, its electric and magnetic parameters are computed. The maximum current peak in the load is obtained by an impedance adaptation of the transformer secondary circuit. Its value depends on the primary and secondary time constants and the magnetic coupling coefficient of the transformer

Cette thèse traite de l’étude, la modélisation et la simulation d’un système de conversion d’énergie éolienne, permettant de fournir au réseau une puissance constante, basé sur une unité de stockage d’énergie et une machine asynchrone à double alimentation (MADA). Cette éolienne à axe horizontale fournie au réseau une puissance active constante quelles que soient les conditions de vent. L’association de batterie ou autre système de stockage sur le bus continu permet de stocker temporairement de l’énergie. La modélisation de la partie mécanique de l’éolienne est particulièrement détaillée, une hélice à angle de calage variable est utilisée pour maximiser la puissance extraite. Ensuite, la modélisation, le contrôle direct et le contrôle indirect de la MADA sont présentés. Un contrôle indépendant des puissances active et réactive est utilisé et le dimensionnement de l’unité de stockage pour cette utilisation est particulièrement détaillé. La commande de l’ensemble avec la recherche du point de fonctionnement à puissance maximale (MPPT) est expliquée. Des résultats de simulations permettent de valider l’étude pour deux profils de vent longue durée. Ce système de conversion éolien permet d’offrir des services systèmes comme la compensation de facteur de puissance ou la minimisation de courants harmoniques présent sur le réseau. Ainsi, la MADA est utilisée, avec une commande additionnelle, pour réduire les harmoniques de courant du réseau. Ce système facilite l’intégration des éoliennes dans le réseau de distribution car le gestionnaire du réseau peut avoir une puissance constante et des services systèmes utiles
This thesis deals with the design, analysis and simulation of a constant grid power wind energy conversion system based on electrical energy storage and indirectly controlled doubly fed induction generator (DFIG). This horizontal axis wind turbine system generates a constant active power through the grid under all wind conditions. The incorporation of a battery or other energy storage device in the DC link enables temporary electrical energy storage. The modelling of the mechanical part of the turbine is particularly detailed, a variable blade pitch wind turbine is used for maximal power extraction. Then, modelling, direct control and indirect control of the DFIG are presented. Independent control of active and reactive powers is achieved and the storage unit rating for this operation is particularly detailed. The Maximum Power Point Tracking (MPPT) control of this unit is also discussed. Simulation results validate the study for two experimental long duration wind speed profiles. This wind energy conversion system can offer some system service like power factor compensation or harmonic minimisation. So, the DFIG is used, with an additional control, to reduce harmonics currents present in the grid. This system facilitates the integration of the wind turbine in the distribution network because the manager of the grid can have a constant active power and some useful systems services

Dans ce travail, l'auteur présente une solution d'entraînement novatrice et innovante employant la machine généralisée alimentée au stator et au rotor chacun par un convertisseur. Le domaine d'application est un entraînement tel que la traction électrique, les laminoirs , les enrouleuses et les bobineuses : le couple est constant de l'arrêt à une vitesse de base, puis est de type 1/k*N au-delà de celle-ci pour obtenir alors une puissance constante. Cette solution originale, présente un intérêt marqué dans des domaines nécessitant un couple très élevé à l'arrêt, une démagnétisation pouvant atteindre 6, une fréquence à l'arrêt, évitant un déclassement des convertisseurs, un partage de la magnétisation, un partage des puissances et un partage des fréquences. Il faut aussi ajouter, qu'une telle propriété permet de doubler la vitesse par rapport à une configuration standard dans les très grandes puissances. Une contribution de la commande complétant de précédents travaux nous amène à étudier un nouveau principe avec un capteur de position, permettant de mieux contrôler les grandeurs au rotor et au stator. Puis, les principes sont posés pour un contrôle sans capteurmécanique. Les résultats confirment une grande robustesse dans toute la plage de vitesse y compris dans la zone à forte démagnétisation. Les résultats expérimentaux viennent valider les résultats simulés (avec Matlab / Simulink) et les principes ou les hypothèses avancées
In this thesis, the autor presents an innovative driving solution using a Double FedMachine with stator and rotor connected to two IGBT PWM converters. This is an attractive solution in high power Industrial applications requiring high dynamic performances with a large field weakening range (6 typical). This type of Drive advised for coiler-uncoiler, requires constant power in a large speed range (6 typical) and high dynamic torque response. It allows an one side to produce a torque at zero speed with the normal design of the converters and on another side to reduce the frequency of the currents and fluxes for a given speed. The tested control scheme on test bench of 3 kW uses a field oriented vector control strategy. The author propose a new control law (with mechanical sensor) with the property of simplicity to reduce the interactions beetween stator and rotor regulations. Primally , the control law without mechanical sensor is studied. The results show the high robustness of the control. Throughout the work, the simulation results (Matlab/Simulink) and the control strategies are validated by experimental results

Les cellules photovoltaïques en GaAs se développent selon 3 axes : le spatial, la concentration solaire et la télé-alimentation, sujet de notre étude. Ce travail avait pour but de démontrer la faisabilité d'un récepteur photovoltaïque pouvant convertir plusieurs watts à partir de l'énergie lumineuse d'une diode laser émettant à 814 nm. Nous définissons tout d'abord la structure utilisée: une cellule Ga1-xA1xAs / GaAs - élaborée par épitaxie en phase liquide. Nous décrivons les différents paramètres technologiques à optimiser: notre attention s'est particulièrement attachée au dépôt d'une simple couche anti-reflets optimisée pour la longueur d'onde étudiée. Enfin, les résultats des caractérisations des cellules sont présentés: l'amélioration du rendement quantique externe à 814 nm obtenue grâce à notre optimisation la couche anti-reflets, les bonnes caractéristiques sous obscurité. Nos cellules ont présentées un rendement de conversion maximal de 23 % sous illumination solaire concentrée et proches de 50 % sous illumination monochromatique à 814 nm
Transmission of electrical power under optical form is of increasing interest. This work describes efforts to develop of simple structure of GaAs solar cells for coupling ta 814 nm laser beam. The fabrication technology developed for high efficiency solar cells can be used directly for the monochromatic applications. The cell is a p-Ga1-xA1xAs/p-GaAs/n-GaAs structure grown by liquid phase epitaxy. We describe the various parameters that we had to optimize, above all the anti-reflection layer. We report conversion efficiencies near to 50% under the 814 nm monochromatic illumination

L’avènement de l’Internet des Objets a fait de la récupération d’énergie ambiante un enjeu majeur dans le but d’alimenter les microsystèmes communicants. Dans ce contexte, les travaux réalisés dans cette thèse portent sur le développement d'un micro-générateur piézoélectrique flexible, capable de convertir l’énergie mécanique de faibles flux d’air. L’objectif est de rendre certains microsystèmes autonomes en énergie, ou du moins de permettre de prolonger leur durée d’utilisation avec la récupération d'énergie. Les micro-générateurs flexibles sont fabriqués à partir de films minces de zircono-titanate de plomb (PZT) de 3 μm d’épaisseur encapsulés entre des films de poly(téréphtalate d'éthylène) (PET). Le procédé de fabrication des micro-générateurs a été optimisé afin d’accroître leur rendement. Ainsi, l’optimisation de la structure d’électrodes et de la géométrie du générateur a permis de multiplier par 625 la puissance maximale récupérée. Dans cette étude, les micro-générateurs ont été soumis à différents types de sollicitations mécaniques (pot-vibrant, système de traction/compression et soufflerie) de manière à évaluer leur aptitude à la récupération d’énergie. Ainsi, les essais en soufflerie ont montré qu’il était possible de récupérer une puissance de 38 μW à 10 Hz lorsqu‘un générateur était soumis à un faible courant d'air (6 m/s). Ce générateur a permis d’alimenter un capteur de température communicant durant plusieurs cycles de mesures/envoi des données
The advent of the Internet of Things has rendered the ambient energy harvesting a major issue for powering communicating microsystems. In this context, this work focuses on the development of a flexible piezoelectric micro-generator able to convert the mechanical energy from low airflows. The objective is to develop autonomous microsystems, or at least to extend their lifespan with energy harvesting. To harvest ambient energy, the flexible micro-generators are made of 3 μm-thick lead zirconate titanate (PZT) thin films encapsulated between polyethylene terephthalate (PET) films. The manufacturing process of the micro-generators has been optimized in order to increase their energy efficiency. Both the optimization of the electrode structure and the geometry of the generator made the maximum harvested power increase by a factor of 625. In this work, to characterize the energy harvesting, the micro-generators were excited with different systems (shaker, traction/compression system and wind tunnel). Thus, wind tunnel tests have shown that it was possible to harvest a power of 38 μW at 10 Hz when the generator was subjected to a low airflow (6 m/s). This generator allowed to power a communicating temperature sensor during several measurement/data transmission cycles

Ce mémoire présente un nouveau type d'entraînement à vitesse variable basé sur une machine à double alimentation. La plage de vitesse est découpée en trois phases : une phase de fonctionnement en asynchrone inversé avec une alimentation à fréquence variable, puis une phase transitoire de couplage du stator sur le réseau, enfin une phase de fonctionnement en double alimentation. Cette solution originale conduit à une importante réduction de la taille de l'électronique de puissance par rapport à une solution conventionnelle. Le contrôle vectoriel des trois modes est étudié ; l'accès aux grandeurs rotorique et statorique facilite la commande vectorielle. De plus, le fonctionnement en double alimentation offre un degré de liberté supplémentaire par rapport à un moteur à cage, puisqu'il permet le contrôle de la puissance réactive échangée avec le réseau. L'ajout d'un modèle prédictif à la commande améliore notablement les performances dynamiques du système. Enfin les lois de contrôle sans capteur mécanique sont mises au point, elles permettent d'obtenir une bonne dynamique du système. Les résultats prouvent une grande robustesse du contrôle. Tout au long de ce mémoire, les résultats expérimentaux valident les stratégies de commande choisies et les simulations effectuées
A new type of variable speed drive is presented in this thesis. This new process uses a double fed machine with one rotoric converter and a particular operating mode. Actually the area speed is shared into three operating phases : firstly a reversed asynchronous mode, then a transient mode of qtator coupling on the network and a double fed mode. This proposed solution leads to an important lowering of the power electronic size with regard to a conventional solution. The oriented field control of the three modes is studied, the knowledge of the current and the voltage of both windings allows a high performance field oriented control. Moreover the reactive power on the network side can be regulated in the double fed mode operating. A predictive model is added to the control and improves the dynamic performances of the system. Lastly the control laws without mechanical sensor are studied, they allow to obtain good dynamic performances. The results show the high robustness of the control. Throughout the thesis, the simulation results and the control strategies are validated by experimental results

Les travaux de recherche présentés dans cette thèse portent sur la mise en oeuvre d’une méthodologie de diagnostic pour la génératrice asynchrone à double alimentations (GADA) d’une éolienne. Dans une première étape, les différentes méthodes de diagnostic avec et sans modèle ont été présentées ainsi que les différentes défaillances qui peuvent se produire sur ce type de génératrices. Le diagnostic à base d’observateurs est privilégié. Dans la deuxième étape, l’approche multimodèle de type Takagi-Sugeno (T-S) est utilisée pour représenter le fonctionnement de la génératrice. Le modèle T-S obtenu après la transformation polytopique est caractérisé par une équation d’état linéaire à paramètres variants (LPV) et par une équation de sortie linéaire. La troisième partie de notre travail est consacrée à la synthèse d’un multiobservateur à entrées inconnues. Cet observateur est utilisé pour la détection des défauts des capteurs de courant dans la génératrice, ainsi que des défauts dus à la variation des résistances du rotor et du stator, qui se manifestent par un changement de la température dans la génératrice. Dans la partie finale de notre travail, nous avons utilisé le formalisme H∞ afin de concevoir un générateur de résidus en introduisant une ‘’dynamique virtuelle’’ dans l’erreur d’estimation d’état. L’approche proposée est appliquée à la détection de défauts du réseau électrique sur la génératrice, les défauts considérés sont les creux de tension
The research presented in this thesis focuses on the doubly fed induction generator (DFIG) of a wind turbine diagnosis methodology implementation. Firstly, diagnosis based model methods and those without model have been investigated. In our research works, diagnosis based model and observer has been selected. Moreover, a various faults affecting the generator behavior have been presented. Then, the Takagi-Sugeno multiple models approach has been used in order to represent the generator behavior as an LPV system. The obtained T-S model by the polytopic transformation is characterized by an LPV state equation and a linear output equation. The third part of this work is dedicated to the design of an unknown input multi-observer to estimate unknown inputs and to detect the current faults of the generator sensors. Otherwise, the designed unknown input multi-observer has been used to detect the generator system faults, i. E. The faults due to both rotor and stator resistors variation witch is apparent in the change of generator temperature. Finally, H∞ formalism has been considered to design a residual generator for faults detection. Hence, a 'virtual dynamic' has been introduced in the state estimation error dynamic equation. The proposed approach has been applied to the electric network fault detection in the generator; the considered faults concern the grid voltage dip

Le travail exposé dans ce mémoire présente l’étude et la mise en œuvre du transfert sans contact de l’énergie électrique et de l’information pour les systèmes embarqués. L’objectif est de dimensionner un dispositif pour les applications embarquées, capable de transmettre simultanément l’énergie et de l’information par induction magnétique. Le transfert de l’énergie est réalisé par l’intermédiaire d’un transformateur à air. Ce dernier se compose de deux bobines plates sans aucun entrefer. Nous avons optimisé notre système pour recevoir le maximum de puissance au secondaire à une distance de 8 cm. Nous avons étudié l’interaction des champs d’induction magnétiques générés par la circulation du courant, à des fréquences élevées, dans les bobines. Ceci produit des phénomènes comme l’effet de peau et l’effet de proximité qui rendent le calcul du champ magnétique complexe. Pour quantifier le couplage magnétique entre les deux bobines, nous avons développé une méthode analytique. Celle-ci présente l’avantage de fournir de bons résultats et d’être moins coûteuse en temps de calcul contrairement aux méthodes numériques. Pour l’alimentation en courant alternatif du transformateur, nous avons utilisé un onduleur à résonance série à demi pont capacitif. L’utilisation d’interrupteurs à technologie MOSFET, dont la commande s’avère peu consommatrice d’énergie, a permis la réalisation d’un onduleur à résonance pouvant travailler dans une gamme de fréquences de 50 kHz à 800 KHz environ. Les problèmes des commutations au niveau du bras de l’onduleur ont été longuement discutés. La solution consiste à alimenter le circuit de commande par le principe de Bootstrap. La commande des MOSFETs en thyristor duaux confère au système un rendement acceptable à pleine puissance, c'est-à-dire tant que l’onduleur travaille à une fréquence proche de la fréquence de résonance. Cette commande assure en outre une sûreté de fonctionnement appréciable. Le rendement total de l’ensemble onduleur transformateur avoisine 90%. Enfin l’intégration de la transmission d’information avec le transfert de l’énergie est démontrée par une application. Pour ce faire nous avons utilisé l’ensemble onduleur transformateur pour téléalimenté et piloter un moteur courant continu. La transmission des données dans les deux sens est effectuée par le principe de modulation à pompe de charge.

Ce travail est consacré à l'étude et à l'optimisation du transfert d'énergie et d'informations sans contact. Le support utilisé pour ce transfert est l'induction magnétique. L'objectif est de télé-alimenter des systèmes possédant jusqu'à deux axes de rotation. Le transfert est effectué au moyen de transformateurs à air réalisés sur circuits imprimés. Dans un premier temps, nous avons exposé une méthodologie pour caractériser différentes géométries du transformateur à air. Nous avons déterminé les paramètres du transformateur tels que l'inductance mutuelle, la capacité parasite, l'effet de proximité, etc. Ensuite, nous avons évalué les couplages spatial et fréquentiel ainsi que le bilan de puissance pour différentes configuration géométrique du transformateur. La fréquence d'excitation du transformateur se situe dans la plage 100 kHz – 1 MHz. La dernière partie du manuscrit traite la faisabilité d'une transmission simultanée d'énergie et d'informations à travers un système à deux axes de rotation
This work is devoted to the study and optimization of the contactless energy and information transfer. The support used for this transfer is the magnetic induction. The aim is to feed without contact systems with up to two axes of rotation. The transfer is done through coreless transformer realized on printed circuits board (PCB). At first, we exposed a method to characterize various geometries of the air transformer. We determined the transformer parameters such as mutual inductance, parasitic capacitance, proximity effect, etc. Then, we evaluated the spatial and frequency couplings as well as the assessment of power for different transformer geometrical configuration. The transformer excitation frequency is within the range 100 kHz – 1 MHz. The last part of the manuscript deals the feasibility of a simultaneous transmission of energy and information through a system with two axes of rotation