Modélisation , commande et gestion d’énergie d’un micro-réseau hybride PV-batterie-nanogénérateur

Abstract

Ce mémoire porte sur la modélisation, la commande et la gestion d’énergie d’un micro-réseau hybride composé d’un panneau photovoltaïque, d’une batterie et d’un nanogénérateur triboélectrique. L’objectif principal est d’assurer une alimentation continue et stable d’une charge de 122 W et d’un capteur de faible puissance (0,16 W), indépendamment des conditions d’ensoleillement. Le système repose sur quatre convertisseurs DC-DC : un convertisseur Buck-Boost bidirectionnel pour la gestion de la charge et de la décharge de la batterie, deux convertisseurs Buck dédiés à l’alimentation du capteur, et un convertisseur Boost placé en aval du panneau photovoltaïque. Un correcteur Proportionnel-Intégral (PI) assure la régulation précise du courant de batterie. Le nanogénérateur triboélectrique, modélisé par son circuit équivalent (ECM), alimente le capteur via une chaîne de conditionnement composée d’un redresseur, d’un filtre et d’un convertisseur Buck. L’ensemble du système a été simulé sous MATLAB/Simulink selon deux scénarios d’irradiation complémentaires (croissante et décroissante). Les résultats obtenus valident l’efficacité de la stratégie de gestion d’énergie adoptée et confirment la continuité d’alimentation du système dans toutes les conditions de fonctionnement.