Modelling and characterisation of electric double layer supercapacitors used in power electronics
Modélisation et caractérisation des supercondensateurs à couche double électrique utilisés en électronique de puissance
Résumé
A bibliographical study has allowed to make the statement of developed technologies and potential applications, to explain the principle and the physics of these devices and especially to establish a theoretical model which take in consideration the different phenomena linked to the electric double-layer characteristics and to processes and materials used in supercapacitors manufacturing. From this theory, we have elaborated an accurate electric model for supercapacitors. The degree of complexity of the model was selected in a manner that it will not penalise neither fidelity (model precision), neither accessibility (determination and measurement of the model parameters), nor exploitation (use and integration of the model in simulation tools and supports). A well defined experimental procedure has been established for parameters extraction and an important work of experimentation and simulation has allowed to validate the proposed model.
Une étude bibliographique sur les supercondensateurs a permis de faire le bilan des technologies développées et des applications potentielles, d'expliquer le principe de fonctionnement et la physique assez particulière de ces dispositifs et surtout de dégager un modèle théorique équivalent, tenant compte des différents phénomènes liés aux caractéristiques de la couche double électrique et aux procédés et matériaux entrant dans la fabrication de ces composants. En se basant sur cette théorie, nous avons pu élaboré un modèle équivalent de supercondensateurs, avec pour objectif un degré de complexité ne pénalisant ni la fidélité (précision du modèle), ni l'accessibilité (détermination et mesure des paramètres du modèle), ni l'exploitation (utilisation et intégration du modèle dans les outils et supports de simulation). Une procédure expérimentale bien déterminée a été établie pour l'identification des paramètres du modèle et un travail expérimental et de simulation conséquent a permis de valider le modèle proposé.