Brevet FR3004863A1 — publié le 20141024

Procédé de production d'électricité à l'aide d'une installation comprenant un moteur et un dispositif de stockage d'énergie permettant de pallier les latences des changements de régime du moteur Domaine technique de l'invention L'invention concerne le domaine de la production d'électricité via un moteur de préférence thermodynamique, notamment Stirling, accouplé à un alternateur. La puissance électrique produite est adaptée à une puissance électrique demandée, c'est-à-dire à une production d'électricité demandée. L'invention a pour objet plus particulièrement un procédé de production d'électricité à l'aide d'une installation comprenant un moteur, notamment un moteur Stirling, transformant une énergie initiale, de préférence thermique, en un travail mécanique afin d'entraîner un alternateur générant, sur un bus de distribution relié à l'alternateur, au moins une partie d'une production demandée d'énergie électrique, ledit alternateur étant relié à un dispositif de stockage d'énergie. État de la technique Il est connu d'utiliser des énergies initiales, par exemple renouvelables, pour produire de l'électricité. Pour cela il est possible d'utiliser une installation comprenant une centrale solaire combinée à un moteur Stirling. Un tel moteur renferme classiquement un gaz dans un volume hermétique et fonctionne selon un cycle thermodynamique comprenant quatre phases successives : chauffage du gaz isochore/détente isotherme/refroidissement du gaz isochore/compression isotherme. Les phases de détente et de compression produisent un travail mécanique qui dépend de la quantité de chaleur échangée par l'intermédiaire du gaz entre une source chaude du moteur et une source froide du moteur. Cette quantité de chaleur échangée par l'intermédiaire du gaz dépend elle-même notamment de la différence entre la température de la source chaude et la température de la source froide, des pertes thermiques du moteur et des échangeurs thermiques. Un alternateur est accouplé au moteur pour transformer le travail mécanique en une puissance électrique produite par l'installation. Il est connu de prévoir une gestion de l'installation permettant que la puissance électrique produite par l'installation soit adaptée à la puissance électrique demandée à l'installation. Cependant, la demande électrique peut varier très fortement d'un instant à l'autre, et cette dynamique très rapide n'est a priori pas compatible avec la dynamique intrinsèquement lente, due aux inerties thermiques élevées, de la commande du moteur Stirling qui passe par une régulation de sa source chaude. Le moteur risque soit de s'emballer (risque mécanique), soit de caler (implique un redémarrage). Pour pallier ces fortes variations, il est connu de moduler le couple de la charge pour contrôler la vitesse et la puissance du moteur Stirling. Cette méthode nécessite l'ajout d'un stockage d'énergie électrique pour faire baisser temporairement le couple résistant de la charge électrique, en alimentant la charge via ce stockage. L'utilisation d'un stockage d'énergie pose des problèmes de détérioration de ce dernier notamment lorsque l'alimentation via ce stockage provoque une baisse de la tension trop importante du stockage, ou lorsqu'une surproduction d'électricité vient surcharger ce stockage. Objet de l'invention Le but de la présente invention est de proposer une solution qui remédie aux inconvénients listés ci-dessus et qui permet d'améliorer la qualité de service de l'installation notamment lors de la modification de la production demandée d'énergie. On tend vers ce but par l'utilisation d'un procédé de production d'électricité à l'aide d'une installation comprenant un moteur, notamment un moteur Stirling, transformant une énergie initiale en un travail mécanique afin d'entraîner un alternateur produisant de l'électricité et relié électriquement à un bus continu de distribution au moyen d'un redresseur, notamment à pont de diodes double alternance, et d'un premier convertisseur, notamment DC/DC dévolteur, ledit bus continu de distribution étant relié électriquement à un dispositif de stockage d'énergie, notamment une supercapacité, ledit procédé comportant une étape d'ajustement de l'état de charge du dispositif de stockage de sorte qu'il permette sélectivement : - d'absorber au moins une partie de la puissance électrique délivrée par le moteur via l'alternateur en cas de baisse de la production demandée, - de délivrer une puissance électrique d'appoint en cas de hausse de la production demandée, de préférence tout en régulant la vitesse du moteur à la hausse. Par exemple, l'étape d'ajustement de l'état de charge du dispositif de stockage comprend une étape de régulation d'une tension du bus de distribution et une étape de régulation d'une tension du dispositif de stockage. De préférence, l'alternateur est relié électriquement au premier convertisseur DC/DC, notamment dévolteur, et l'installation comporte un deuxième convertisseur DC/DC, notamment dévolteur/survolteur, réversible en courant relié électriquement d'une part au niveau de la sortie du premier convertisseur DC/DC et d'autre part au dispositif de stockage d'énergie, la sortie du premier convertisseur DC/DC étant reliée électriquement au bus de distribution, et l'étape de régulation de la tension du bus de distribution comporte l'élaboration d'une première consigne de fonctionnement du deuxième convertisseur DC/DC et l'étape de régulation de la tension du dispositif de stockage comporte une étape d'élaboration d'une deuxième consigne de fonctionnement du premier convertisseur DC/DC. Avantageusement, l'étape de régulation de la tension du bus de distribution continu par l'intermédiaire du deuxième convertisseur DC/DC dévolteur/survolteur associé à un supercondensateur formant le dispositif de stockage d'énergie suit une loi de commande non linéaire de sorte à garantir une réponse adaptée lors d'appels de puissance d'une charge reliée au bus continu. Selon une réalisation, l'installation est configurée de telle manière que la régulation de la tension du bus de distribution et la régulation de la tension du dispositif de stockage permettent de générer un ensemble de références, dont la vitesse de rotation du courant redressé, la tension redressée et le courant de sortie du convertisseur (1004), pour l'installation qui seront suivis en commandant d'une manière optimale le premier convertisseur, notamment en agissant sur son rapport cyclique. Selon une réalisation particulière, le procédé comporte une étape de modification de la production demandée déclenchant une étape d'élaboration d'une consigne de vitesse du moteur de sorte qu'en état stationnaire, à ladite consigne de vitesse élaborée, ledit moteur est placé sur un point de fonctionnement adapté à ladite production demandée. Par exemple, l'étape d'ajustement de l'état de charge du dispositif de 10 stockage comprend un ajustement de la consigne de vitesse élaborée. En particulier, l'étape d'ajustement de l'état de charge du dispositif de stockage comporte : - une étape de détermination des paramètres actuels de fonctionnement du moteur, 15 - une étape de détermination d'une énergie potentielle à déstocker du dispositif de stockage en cas de passage des paramètres actuels du moteur à des paramètres de fonctionnement maximum du moteur, - une étape de détermination d'une énergie potentielle à stocker 20 dans le dispositif de stockage en cas de passage des paramètres actuels du moteur à des paramètres de fonctionnement minimum du moteur, - une étape de détermination d'une valeur représentative d'un état de charge désiré en fonction de l'énergie potentielle à stocker 25 déterminée et de l'énergie potentielle à déstocker déterminée, - une étape de modification de l'état de charge courant du dispositif de stockage de sorte à le placer à l'état de charge désiré. nred X gond l'inertie du moteur, Vrnotaci la vitesse actuelle du moteur, Vrnotmax la vitesse maximale que le moteur peut atteindre, Trnontée le temps de montée du moteur en régime lors du passage de Vrnotaci à Vrnotmax , 10 Prnax la puissance maximale du moteur à la vitesse maximale, Pact la puissance actuelle du moteur, nred le rendement du redresseur et fond le rendement d'un onduleur destiné à être relié à au moins une charge, - l'énergie potentielle à stocker déterminée E stock est donnée par 15 l'équation suivante : Estock -1Jmot x Vmotaci2 avec Jrnot l'inertie du 2 moteur, Vrnotaci la vitesse actuelle du moteur, - l'état de charge désiré en énergie est compris entre Emax = E totale - E stock et Emin = Edestock avec Etotale l'énergie maximale pouvant être stockée dans le dispositif de stockage, 20 - la valeur représentative de l'état de charge désiré est déterminée par une consigne de tension Uscref du dispositif de stockage avec Emin ± Emax , et Csc la capacité du dispositif de stockage. USCrei CSC Le procédé peut être tel que : - l'énergie potentielle à déstocker Edestock déterminée est donnée par l'équation suivante : 1 (Pmax -Pa ci) Edestock = Jrnot X (Vrnotn,ax 2 - Vmotael 2 ) - ' montée avec 2 mot Pa exemple, la consigne de vitesse élaborée est ajustée selon un paramètre de vitesse AV déterminé à partir de la consigne Uscre, et d'une tension mesurée aux bornes du dispositif de stockage d'énergie. Avantageusement, le procédé comporte un recouvrement au moins partiel entre une étape de ralentissement du moteur et une étape de stockage d'énergie issue de l'alternateur dans le dispositif de stockage. Avantageusement, le procédé comporte un recouvrement au moins partiel entre une étape d'accélération du moteur et une étape de fourniture d'énergie par le dispositif de stockage. Par ailleurs, l'étape d'ajustement peut comporter une étape de définition d'une référence de courant de sortie du premier convertisseur. L'invention est aussi relative à une installation comprenant un moteur, notamment un moteur Stirling, transformant une énergie initiale en un travail mécanique afin d'entraîner un alternateur produisant de l'électricité et relié électriquement à un bus continu de distribution au moyen d'un redresseur, notamment à pont de diodes double alternance, et d'un premier convertisseur, notamment DC/DC dévolteur, ledit bus continu de distribution étant relié électriquement à un dispositif de stockage d'énergie, notamment une supercapacité, l'installation comprenant les moyens logiciels et/ou matériels de mise en oeuvres du procédé de production d'électricité tel que décrit. L'invention est aussi relative à un procédé de dimensionnement d'une capacité du dispositif de stockage d'énergie destiné à être utilisé dans un procédé de production tel que décrit et comportant une étape de détermination de l'énergie mécanique maximum apte à être récupérée du moteur et une étape de détermination de la capacité du dispositif de stockage à partir d'au moins l'énergie mécanique maximum déterminée. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés sur les dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente schématiquement une installation selon un mode d'exécution de l'invention comprenant une centrale solaire, - la figure 2 est une vue plus en détails du fonctionnement d'une centrale solaire associée à un moteur Stirling selon un mode d'exécution particulier de l'invention, - la figure 3 illustre différentes étapes selon une mise en oeuvre particulière d'un procédé de gestion de la production d'électricité, - la figure 4 illustre une partie d'une installation destinée à être utilisée au cours de la mise en oeuvre du procédé de gestion de la production d'électricité, - la figure 5 illustre différentes étapes d'ajustement de l'état de charge d'un dispositif de stockage d'énergie selon un premier mode d'exécution du procédé de gestion de la production d'électricité, - la figure 6 illustre en détails une installation destinée à mettre en oeuvre le procédé selon le premier mode d'exécution de l'invention, - la figure 7 illustre différentes étapes d'ajustement de l'état de charge d'un dispositif de stockage d'énergie selon un deuxième mode d'exécution du procédé de gestion de la production d'électricité, - la figure 8 illustre en détails une installation destinée à mettre en oeuvre le procédé selon le deuxième mode d'exécution de l'invention, - les figures 9 à 12 illustrent des courbes d'évolution des états stationnaires des variables d'état x1, x2, x3, x4, décrites plus loin, en fonction de la commande stationnaire sur u1 de l'un des convertisseurs d'électronique de puissance (le dévolteur à pont complet), - la figure 13 illustre schématiquement la réalisation des commandes permettant de mettre en oeuvre au moins une partie du procédé de gestion de la production d'électricité selon le deuxième mode d'exécution. Description de modes préférentiels de l'invention Comme illustré aux figures 1 à 3, le procédé de production d'électricité à l'aide d'une installation 1 comprenant un moteur 2, notamment un moteur Stirling, transformant une énergie initiale (notamment une énergie thermique) en un travail mécanique afin d'entraîner un alternateur 3produisant de l'électricité et relié électriquement à un bus continu de distribution 4 au moyen d'un redresseur, notamment à pont de diodes double alternance, et d'un premier convertisseur, notamment DC/DC dévolteur/survolteur préférentiellement réversible. On comprend alors que l'on retrouve successivement l'alternateur, le redresseur branché à l'alternateur et le premier convertisseur branché, d'une part, au redresseur et, d'autre part, au bus continu de distribution. Le bus continu de distribution est relié électriquement à un dispositif de stockage d'énergie 5, notamment une supercapacité. Le dispositif de stockage d'énergie 5 et le bus de distribution 4 peuvent être reliés électriquement en parallèle en aval, selon le sens de production de l'électricité, de l'alternateur 3 accouplé à un arbre rotatif du moteur 2. Par « bus continu », on entend avantageusement un bus de distribution de courant électrique continu. Autrement dit, en définissant plus précisément les liens électriques entre alternateur/bus/dispositif de stockage, le redresseur ,notamment à diodes, en série avec le premier convertisseur DC/DC de type dévolteur à pont complet sont interposés entre l'alternateur 3 et le bus de distribution 4. Par ailleurs, au moins un deuxième convertisseur DC/DC (de type dévolteur/survolteur réversible en courant) peut être interposé entre le bus de distribution et le dispositif de stockage d'énergie. Des structures particulières seront décrites plus en détails ci-après. Par « redresseur », on entend un organe électrique configuré de sorte à convertir une tension alternative en tension continue. Par « convertisseur DC/DC », on entend un organe électrique configuré de sorte à convertir une tension continue d'un premier niveau à une deuxième tension potentiellement différente de la première tension. Un convertisseur DC/DC survolteur permet une augmentation de tension et un convertisseur DC/DC dévolteur permet une diminution de tension. Par extension, un convertisseur DC/DC dévolteur/survolteur permet de réaliser les deux fonctions. Par « onduleur », on entend un organe électrique configuré de sorte à convertir une tension continue en tension alternative. Il s'agit de la fonction inverse du redresseur. Le procédé comporte une étape d'ajustement El de l'état de charge du dispositif de stockage 5 de sorte que ledit dispositif de stockage d'énergie 5 permette sélectivement, de préférence à tout instant d'une période de fonctionnement du moteur, d'une part, d'absorber au moins une partie de la puissance électrique délivrée par le moteur 2 via l'alternateur 3 en cas de baisse de la production demandée (c'est-à-dire que l'énergie issue de l'alternateur 3 sera envoyée au bus 4 en partie de sorte à satisfaire la nouvelle production demandée et que le surplus sera envoyé au dispositif de stockage 5), et d'autre part, de délivrer une puissance électrique d'appoint en cas de hausse de la production demandée (c'est-à-dire que l'énergie du dispositif de stockage 5 sera envoyée au bus 4 en complément de celle issue de l'alternateur 3 de sorte à satisfaire la nouvelle production demandée), de préférence tout en régulant la vitesse du moteur 2 à la hausse. La production demandée est la production électrique imposée à l'installation. Elle peut être fonction d'une ou plusieurs charges reliées à la sortie de l'onduleur 21. Autrement dit, l'étape d'ajustement de l'état de charge du dispositif de stockage 5 permet de garantir que le niveau de charge, aussi appelé stock d'énergie tampon, contenu dans ledit dispositif de stockage 5 est en permanence adapté à un point de fonctionnement de l'installation et permet donc d'encaisser toute hausse ou baisse de production liée à la demande électrique. En fait, on comprend qu'en cas d'augmentation de la production demandée, le dispositif de stockage 5 va fournir au bus de l'énergie électrique tandis que le moteur va accélérer (palliant ainsi à l'inertie d'accélération du moteur) et qu'en cas de diminution de la production demandée le dispositif de stockage va accumuler une partie de l'énergie électrique tandis que le moteur va ralentir (évitant alors de fournir trop d'électricité sur le bus de distribution). Ainsi, la production effective d'électricité de l'installation atteindra plus rapidement la production demandée. Grace à cette étape d'ajustement El de l'état de charge, il est possible de faire fonctionner l'installation en permanence à son point optimal de fonctionnement et ainsi de minimiser le dimensionnement des différents éléments la constituant. On comprend de ce qui vient d'être dit que l'installation peut comprendre en outre les moyens logiciels et/ou matériels de mise en oeuvre du procédé de gestion de la production d'électricité selon les différentes réalisations décrites dans la présente description. Par ailleurs, pour chaque étape du procédé de gestion, l'installation peut comporter un élément configuré de sorte à réaliser ladite étape. L'avantage de l'utilisation de la supercapacité (aussi appelée supercondensateur) en tant que dispositif de stockage d'énergie est la rapidité à laquelle elle peut absorber ou restituer de l'énergie. Une capacité chimique peut aussi être utilisée en tant que dispositif de stockage d'énergie. La supercapacité peut comporter une ou plusieurs supercapacités élémentaires reliées entre elles de sorte à augmenter la capacité de stockage du dispositif de stockage 5. Selon un mode d'exécution particulier (figure 2), l'installation comporte une centrale solaire destinée à produire de l'électricité. La centrale solaire comprend un circuit hydraulique fermé 6, dans lequel circule un premier fluide caloporteur, tel que de l'eau par exemple, chauffé par des capteurs solaires 7. Ce fluide caloporteur, après son chauffage, peut être stocké dans un réservoir de stockage 8 placé sur une branche du circuit en parallèle à la branche portant les capteurs solaires 7. Tout ou partie du fluide caloporteur chaud produit est orienté vers un moteur Stirling 2 pour apporter l'énergie nécessaire par un premier échangeur thermique chaud 9 du moteur 2, représentant sa source chaude. En aval de l'échangeur 9, le fluide caloporteur retourne dans le réservoir 8 ou vers les capteurs solaires 7. Une première pompe de circulation 10 du fluide est installée sur la branche du circuit comportant les capteurs solaires 7, en amont de ceux-ci. La notion d'amont et d'aval s'entend ici en fonction de la direction d'écoulement du premier fluide caloporteur. Une deuxième pompe de circulation 11 du fluide est installée sur la branche du circuit sur laquelle est placé le premier échangeur 9. Un contrôle des pompes 10, 11 permet de contrôler le débit de fluide caloporteur chaud circulant sélectivement dans les différentes branches du circuit hydraulique 6. Par ce biais, la centrale solaire est adaptée à un fonctionnement jour et nuit, en orientant tout ou partie importante du fluide caloporteur chaud vers les capteurs solaires 7 en journée, afin d'obtenir son chauffage maximal, et en coupant la circulation du fluide (par une action sur la pompe 10) du fluide vers les capteurs solaires 7 la nuit. Ainsi, le fluide caloporteur stocké dans le réservoir 8 prend le relais la nuit pour apporter l'énergie nécessaire au moteur 2. Le moteur 2 Stirling permet de transformer une partie du flux de chaleur apporté par le fluide caloporteur chaud, par l'intermédiaire du premier 5 échangeur chaud 9, en un travail mécanique 12, afin d'entraîner l'alternateur 3 et de produire une énergie électrique 13. L'installation comprend de plus un deuxième circuit hydraulique fermé 14 dans lequel circule un deuxième fluide caloporteur froid, tel que de l'eau, au moyen d'une troisième pompe de circulation 15. Le deuxième fluide 10 caloporteur traverse le moteur Stirling 2 au travers d'un deuxième échangeur thermique froid 16. Le fluide caloporteur froid subit un réchauffement dans le moteur 2, pour lequel il représente la source froide, puis bénéficie d'un refroidissement au niveau d'un échangeur à air 17, notamment grâce à la température de l'air ambiant Tamb, évacuant de 15 la chaleur vers l'air extérieur. Sur la figure 2, les références suivantes ont les significations suivantes : Tc : température du fluide en entrée du champ de capteurs solaires, Tâ' : température du fluide en sortie du champ de capteurs solaires, TRI température du haut de la cuve de la réserve thermique, 20 TR° : température du bas de la cuve de la réserve thermique, Tm' : température d'entrée de l'échangeur chaud moteur, Tmc'c : température de sortie de l'échangeur chaud moteur, température d'entrée de l'échangeur froid moteur, TKc;IF : température de sortie de l'échangeur froid moteur, T'b : température ambiante, hic : débit massique du fluide caloporteur chaud dans le champ de capteurs, riimc : débit massique du fluide caloporteur chaud dans l'échangeur chaud du moteur, rfimF : débit massique du fluide caloporteur froid dans l'échangeur froid du moteur. Le moteur Stirling 2 peut se présenter sous n'importe quelle forme existante. De plus, tous types de capteurs solaires peuvent être utilisés, des capteurs plans, à tube sous vide, à concentration, etc. De manière générale et applicable à tous les modes de réalisation de la présente description, comme illustré à la figure 4 l'alternateur 3 est connecté électriquement à une entrée du redresseur 18. L'installation comporte en outre le convertisseur DC/DC 19 réversible en courant relié d'une part en aval du redresseur 18 et d'autre part au dispositif de stockage d'énergie 5. Le bus de distribution 4 est aussi connecté en aval du redresseur 18. Autrement dit, le bus de distribution 4 et le convertisseur DC/DC 19 réversible sont reliés en parallèles en aval du redresseur 18. De préférence, le bus de distribution 4 comporte un onduleur 20 dont la sortie est reliée à une charge 21 définissant/quantifiant la production demandée, le convertisseur réversible DC/DC 19 étant relié au bus 4 entre le redresseur et ledit onduleur 20. Avantageusement, le convertisseur réversible DC/DC 19 est de type dévolteur/survolteur réversible, ou « Buck-Boost » selon la terminologie anglo-saxonne, ce qui lui permet d'alternativement de recevoir de l'électricité de sorte à la stocker dans le dispositif de stockage 5 et de restituer de l'électricité sur le bus de distribution 4 à partir de l'énergie stockée dans le dispositif de stockage 5. Selon un premier mode d'exécution de l'invention, le procédé comporte une étape de modification E2 de la production demandée déclenchant une étape d'élaboration E3 d'une consigne de vitesse du moteur 2 (figure 3) de sorte qu'en état stationnaire, à ladite consigne de vitesse élaborée, ledit moteur 2 est placé sur un point de fonctionnement adapté à ladite production demandée. Ainsi, après son élaboration, ladite consigne élaborée est appliquée au moteur 2. De préférence, l'étape d'ajustement El de l'état de charge du dispositif de stockage 5 comprend un ajustement de la consigne de vitesse élaborée. En fait l'étape de modification de la production demandée peut être une variation du courant devant être produit notamment au niveau de la charge 21 (figure 4), la tension étant maintenue constante par l'onduleur 20. Ainsi, à partir de mesure des courant et tension au niveau de la charge 21, il est possible d'élaborer une consigne de puissance du moteur P_mot de laquelle on déduit la consigne de vitesse, ainsi que (dans l'exemple du moteur Stirling) celle des débits circulant dans les échangeurs chaud et froid du moteur Stirling, le tout permettant au moteur de fonctionner avec un rendement maximal. Dès lors, les éléments suivants permettent d'apprécier l'élaboration de la consigne de vitesse : o la transformation de la demande électrique Pelec r f (calculée à partir de mesures de courant /tension) en demande mécanique P avec un elec 'f . Dans la pratique on a : Pmé' - r'f 17 élecméca rendement de conversion mécanique vers électrique nélec rtiécaq - 0,8 par exemple. o la détermination de la consigne de vitesse V du moteur à partir d'une cartographie qui donne le point de fonctionnement optimal du moteur caractérisé par la vitesse du moteur en fonction de la puissance mécanique demandé au moteur. D'autres paramètres peuvent mis en entrée de cette cartographie, comme les températures d'entrée des échangeurs chaud et froid, ainsi que la température ambiante. Typiquement, cette cartographie donne des vitesses comprises en 10 rad/s et 100 rad/s pour des puissances comprises entre 1 kW et 10 kW. Ensuite, dans le cas du moteur Stirling, une cartographie peut donner les débits chaud et froid optimaux en fonction de la consigne de vitesse élaborée. D'autres paramètres peuvent être mis en entrée de cette cartographie, comme les températures d'entrée des échangeurs chaud et froid, ainsi que la température ambiante. Typiquement, pour le moteur 2 considéré dans l'exemple, cette cartographie donne des débits entre 1 kg/s et 3 kg/s pour des vitesses variant de 10 rad/s à 100 rad/s. En fait, selon ce premier mode d'exécution, l'étape d'ajustement El de l'état de charge du dispositif de stockage 5 comporte, comme illustré à la figure 5, une étape de détermination E1-1 des paramètres actuels de fonctionnement du moteur 2 comme par exemple la vitesse actuelle du moteur V'taci et la puissance actuelle Pad du moteur 2. Ensuite l'étape El comporte une étape de détermination E1-2 d'une énergie potentielle à 25 déstocker du dispositif de stockage 5 en cas de passage des paramètres actuels du moteur à des paramètres de fonctionnement maximum du moteur 2 et une étape de détermination E1-3 d'une énergie potentielle à stocker dans le dispositif de stockage 5 en cas de passage des paramètres actuels du moteur 2 à des paramètres de fonctionnement minimum du moteur. Les étapes E1-2 et E1-3 peuvent être mises en oeuvre l'une après l'autre sans préjudice de l'ordre, ou encore être mises en oeuvre concomitamment. Ensuite, il peut être réalisé une étape de détermination E1-4 d'une valeur représentative d'un état de charge désiré en fonction de l'énergie potentielle à stocker déterminée et de l'énergie potentielle à déstocker déterminée et enfin une étape de modification E1-5 de l'état de charge courant du dispositif de stockage 5 de sorte à le placer à l'état de charge désiré. Selon une mise en oeuvre particulière, l'énergie potentielle à déstocker déterminée (E1-2) est donnée par l'équation suivante : 1 i 2 \ / \ ( Pm ax - Pact ) ', T = -2 mot x (Vmotmax avec mot l'inertie du Edestock - v motael 2 / + " ' montée ' nred X nond moteur, Vrnotaci la vitesse actuelle du moteur, Vrnotmax la vitesse maximale que le moteur peut atteindre, Trnontée le temps de montée du moteur en régime lors du e de Vael passage mot Vrnotmax , Prnax la puissance maximale du moteur à sa vitesse maximale,act la puissance actuelle du moteur, n.red le rendement du P fond . redresseur et n le rendement de l'onduleur destiné à être relié à au moins une charge. Par ailleurs, l'énergie potentielle à stocker déterminée Estock (E1-3) 1 est donnée par l'équation suivante : Estock = -Jrnot X Vrno i 2 (avec Jmot l'inertie du moteur et Vmotaci la vitesse actuelle du moteur), et l'état de charge désiré en énergie est compris entre Emax = Etotale - Estock et Emin - Edestock ' avec E totale l'énergie maximale pouvant être stockée dans le dispositif de stockage 5 ( Etotaie étant généralement connu des spécificités constructeur dudit dispositif de stockage 5). Enfin, la valeur représentative de l'état de charge désiré est déterminée par une consigne de tension Uscref du dispositif de stockage 5 avec ), Uscre, - +E' rs , et Csc la capacité du dispositif de stockage 5 -sc (notamment une supercapacité). Pour finir, la consigne de vitesse élaborée V peut être ajustée selon un paramètre de vitesse AV déterminé à partir de la consigne Uscre, et d'une tension mesurée aux bornes du dispositif de stockage d'énergie 5. C'est cet ajustement AV qui va permettre de modifier automatiquement l'état de charge du dispositif de stockage 5 à la valeur voulue. Un exemple de contrôleur utilisé pour ajuster AV est un contrôleur classique de type PID (Proportionnel, Intégrale, Dérivée) dont la structure ( 1 t xp X (USCrei USC ) y particulière est la suivante : kp x 1+ + d t,xp 1+ td kd ) avec kp = gain proportionnel ; ti = constante de temps du terme intégrale ; td constante de temps du terme dérivée ; kd gain de la composante dérivée ; p variable de Laplace. Autrement dit, ce premier mode d'exécution peut consister en : - une élaboration, grâce à la puissance demandée par la charge 21, des débits des caloporteurs chauds et froid ainsi que de la consigne de vitesse de rotation du moteur, - un ajustement de la consigne de la vitesse de rotation élaborée du moteur pour garantir que l'état de charge composant le stock d'énergie tampon permettra de faire face à n'importe quelle hausse ou baisse de puissance demandée par la charge 21, - une première commande visant à contrôler la vitesse de rotation du moteur peut utiliser comme variable de commande le courant de sortie du convertisseur DC/DC 19 qui commande le dispositif de stockage, - une deuxième commande permettant d'asservir le courant de sortie du convertisseur DC/DC 19. La figure 6 illustre de manière détaillée et complète une installation selon le premier mode d'exécution de l'invention. Sur cette figure 6 l'installation 101 comporte un moteur Stirling 102 comprenant une machine thermodynamique 102a et un arbre moteur 102b dont le couple moteur C_mot est issu de la machine thermodynamique 102a. L'arbre moteur 102b tourne à une vitesse V_mot de sorte à coopérer avec l'alternateur 103 générant une tension d'alternateur U_alt et un courant d'alternateur l_alt. Cet alternateur 103 est relié électriquement à un redresseur 104, de préférence de type dévolteur, ou « buck » suivant la terminologie anglo-saxonne, et configuré de sorte à générer à partir d'une tension alternative U_alt issue de l'alternateur 103 une tension du bus de distribution U_bus et de participer à l'établissement d'un courant continu du bus de distribution l_bus. l_bus et U_bus sont associés à une entrée d'un onduleur 105 fournissant à une charge 106 une tension U_ond définissant un courant l_charge de la charge 106. Le courant l_charge de la charge 106 permet de déterminer la production demandée, ainsi, cette valeur est envoyée à un bloc 107 d'élaboration d'une consigne de puissance du moteur qui détermine une puissance de consigne P_meca_ref qui est transmise à un bloc 108 d'élaboration de la consigne de vitesse V. Avant d'être ajustée pour les besoins de l'ajustement de l'état de charge, cette valeur V devient V_ref et est transmise à un bloc 109 d'élaboration de consignes de débits chaud Débit_c_ref et froid Débit_f_ref au niveau des échangeurs de la machine thermodynamique 102a de sorte à adapter le couple du moteur C_mot et donc sa vitesse V_mot. Entendu qu'un ajustement de la vitesse V_ref provoque temporairement soit un stockage soit une restitution d'énergie à partir du dispositif de stockage d'énergie 110 relié électriquement via un convertisseur DC/DC réversible 111 (de préférence de type dévolteur/survolteur réversible) à la sortie du redresseur 104 et à l'entrée de l'onduleur 105, la valeur V_ref est aussi transmise, ainsi que la vitesse courante du moteur V_mot, à un bloc 112 déterminant une valeur consigne l_sc_ref de courant traversant le dispositif de stockage d'énergie 110. Cette consigne l_sc_ref est ensuite transmise à un bloc 113 qui détermine une consigne de commande C_boost du convertisseur DC/DC 111 de sorte à gérer le dispositif de stockage 110 en modifiant la valeur courante l_sc du dispositif de stockage, de préférence de sorte que l_sc converge vers l_sc_ref. Ensuite, en fonction de la tension U_alt et du courant l_alt de l'alternateur 103 pour la vitesse élaborée V du moteur 102, il est élaboré par un bloc 114 une consigne de tension U_sc_ref à laquelle devrait être placé le dispositif de stockage 110. A partir de cette consigne de tension U_sc_ref et de la tension courante U_sc aux bornes du dispositif de stockage 110, il est élaboré par un bloc 115 un ajustement AV à apporter à la vitesse V élaborée par le bloc 108. Dès lors, V_ref correspond à V auquel AV a été appliqué. De préférence, le redresseur 104 est régulé grâce à l'entrée de commande C_rb (rapport cyclique) par le bloc 116 qui prend en entrée la tension U_bus du bus continu de distribution et une tension U_bus_ref, cette valeur de tension du bus continu étant définie par la tension d'entrée de fonctionnement de l'onduleur, notamment 50 V DC dans l'exemple. De préférence, l'onduleur 105 est régulé par l'entrée de commande C_ond (rapport cyclique) par le bloc 117 qui prend en entrée la tension U_ond à la sortie de l'onduleur 105 et une tension U_ond_ref, cette valeur de tension étant celle du réseau que l'on souhaite créer, notamment 220 V AC dans l'exemple. Sur cette figure 6, l_sp est le courant délivré par le convertisseur DC/DC reliant les supercapacités au bus continu - l_bus est le courant prélevé par l'onduleur sur le bus continu - l_rb est la résultante (somme) des courants l_sp et l_bus. Par Ailleurs, C_alt représente le couple électromagnétique de l'alternateur qui dépend du courant l_alt de l'alternateur. Selon un deuxième mode d'exécution de l'invention, un contrôle permettant de fixer ou de réguler la tension au niveau du bus de distribution et la tension du dispositif de stockage peut permettre de réguler, d'une manière optimale, entre autres la vitesse de rotation du moteur tout en ajustant l'état de charge du dispositif de stockage. Autrement dit, comme illustré à la figure 7, l'étape d'ajustement El de l'état de charge du dispositif de stockage comprend une étape de régulation El-la d'une tension du bus de distribution et une étape de régulation El -2a d'une tension du dispositif de stockage. Comme illustré à titre d'exemple du deuxième mode d'exécution, pour l'installation 1001 de la figure 8, l'alternateur 1003 associé au moteur 1002 est relié électriquement au premier convertisseur 1004 DC/DC (aussi appelé dans l'exemple convertisseur DC/DC dévolteur), de préférence par l'intermédiaire d'un redresseur 1005. Le premier convertisseur DC/DC 1004 est, de préférence un convertisseur DC/DC de type isolé à pont complet, ou « full bridge » selon la terminologie anglo-saxonne. Le redresseur 1005 est quant à lui, de préférence, un pont redresseur à diode double alternance, de type PD3. L'installation 1001 comporte en outre un deuxième convertisseur DC/DC 1006 (aussi appelé dans l'exemple convertisseur DC/DC dévolteur/survolteur) réversible en courant (de préférence de type Buck Boost) relié, d'une part, au niveau de la sortie du premier convertisseur DC/DC 1004 et, d'autre part, au dispositif de stockage d'énergie 1007, la sortie du premier convertisseur DC/DC 1004 étant aussi reliée électriquement au bus de distribution 1008. Ainsi, l'étape de régulation El-la de la tension du bus de distribution 1008 peut comporter l'élaboration d'une première consigne Cl de fonctionnement du deuxième convertisseur DC/DC 1006 et l'étape de régulation E1-2a de la tension du dispositif de stockage 1007 peut comporter une étape d'élaboration d'une deuxième consigne C2 de fonctionnement du premier convertisseur DC/DC 1004. Ces première et deuxième consignes Cl, C2 peuvent être déterminées par un bloc 1009 d'élaboration des consignes, ledit bloc 1009 étant destiné à ajuster l'état de charge dudit dispositif de stockage 1007. Un troisième convertisseur DC/AC 1010 et de préférence de type boost associé à un onduleur est situé sur le bus 1008 juste en amont de la charge 1011 pour alimenter cette dernière en tension alternative 230 V AC 50 Hz. De préférence, l'étape de régulation de la tension du bus de distribution continu par l'intermédiaire du deuxième convertisseur DC/DC dévolteur/survolteur 1006 associé à un supercondensateur formant le dispositif de stockage d'énergie suit une loi de commande non linéaire de sorte à garantir une réponse adaptée lors d'appels de puissance d'une charge 1011 reliée au bus continu. Par ailleurs sur cette figure 8, PL représente la puissance demandée, m. h le débit du caloporteur chaud, m.c le débit du caloporteur froid, TH in la température du caloporteur chaud à l'entrée de l'échangeur chaud du moteur, TCin la température du caloporteur froid à l'entrée de l'échangeur froid du moteur, û la vitesse de rotation en rad/s de l'arbre moteur, Ired le courant en sortie du redresseur 1005, Vred la tension en sortie du redresseur, ifb_in le courant à l'entrée du premier convertisseur DC/DC 1004, iLfb le courant en sortie du premier convertisseur 1004 avant la liaison avec le deuxième convertisseur 1006, iLbb le courant de sortie au niveau du deuxième convertisseur 1006, Vsc la tension du dispositif de stockage d'énergie 1007, Vbus la tension du bus continu 1008, iond le courant du bus juste avant le troisième convertisseur 1010, iL le courant de la charge 1011 ou courant à l'entrée du convertisseur AC/DC 1010, et VL la tension de la charge 1011. Par ailleurs, l'installation est configurée de telle manière que la régulation de la tension du bus de distribution 1008 et la régulation de la tension du dispositif de stockage 1007 permettent de générer un ensemble de références (de la vitesse de rotation, du courant redressé Ired, de la tension redressée Vred et du courant de sortie iLfb du convertisseur 1004) pour l'installation qui seront suivis en commandant d'une manière optimale le premier convertisseur 1004, notamment en agissant sur son rapport cyclique. En fait, dans ce cas particulier, la vitesse de rotation du moteur 1002 sera stabilisée vers un état stationnaire compatible calculé en même temps que les états stationnaires à atteindre sur les variables Ired, Vred et ILfb définis précédemment. Concernant les débits des caloporteurs chauds et froids à l'entrée du moteur Stirling m. h et rn. c respectivement, ceux-ci sont déterminés grâce à une cartographie donnant les points de fonctionnement optimaux du moteur (cartographie calculée hors-ligne) et ayant comme entrées la puissance demandée par la charge PL ainsi que les températures d'entrées des caloporteurs chaud et froid respectivement THin et TCin (qui sont mesurées). En fait dans ce deuxième mode de réalisation, on développe une commande globale du système en pilotant les deux convertisseurs 1004 et 1006, en effectuant au préalable un calcul et une analyse des états stationnaires pour la partie électrique associée au moteur de préférence Stirling. Cette commande permet de converger rapidement vers l'état désiré tout en maîtrisant les trajectoires d'état ce qui n'est pas possible en utilisant les régulateurs traditionnels de type PID (pour Proportionnel Intégrale Dérivé). Une approche globale permet également de décomposer le système en deux sous-systèmes et d'associer à chacun d'eux un contrôleur permettant de réguler les deux tensions évoquées ci- dessus, notamment via les deux consignes Cl et C2, rapports cycliques des deux convertisseurs Survolteur/Dévolteur réversible et Dévolteur à pont complet respectivement. L'un des principaux avantages de cette solution est la facilité avec laquelle on choisit les paramètres du régulateur en comparaison à l'utilisation de boucles PID imbriquées (où la détermination de chaque fonction de transfert d'un régulateur PID est plus complexe tout en ne garantissant pas une meilleure convergence vers les états désirés. Ceci permet de réguler d'une manière très raide la tension du bus de distribution quelles que soient les variations de la demande de puissance électrique demandée de la charge, et de stabiliser la partie électrique associée au moteur Stirling. Ceci permet également de maintenir l'état de charge de la supercapacité (en maintenant sa tension à sa valeur nominale) à une valeur adéquate afin d'avoir assez d'énergie pour répondre rapidement à une augmentation de la puissance demandée par la charge où d'absorber le surplus d'énergie produite par le moteur lors d'une baisse de la puissance électrique demandée par la charge. Le couple moteur d'un moteur Stirling est donné par l'équation :Cm°, a(riih,rfic).0+13(TH,,'TC ) avec Cmot le couple du moteur Stirling, mn et mc les débits des caloporteurs chaud et froid respectivement à l'entrée du moteur et TI-lin et TCin les températures à l'entrée du moteur des caloporteurs chaud et froid respectivement ; a(.) et 13(.) sont des fonctions des débits et température cités précédemment. Ces fonctions sont déterminées expérimentalement en effectuant des essais stationnaires. Autrement dit, ce couple moteur dépend des débits des caloporteurs chaud et froid ainsi que des températures à l'entrée des échangeurs de chaleur coté chaud et froid du moteur Stirling. Dans les lois de commande développées ici, les deux débits des caloporteurs chauds et froid (mn et mc respectivement) sont considérés constants et ne sont pas utilisés comme variables de commande. Seul le contrôle de la partie électrique est considéré ici. Etant donné que les deux parties du système (thermique et électrique) montrent des constantes de temps séparées, la solution proposée peut aisément s'intégrer dans une architecture plus globale qui optimise le comportement du moteur Stirling en manipulant les deux débits massiques cités précédemment. Afin de répondre en temps réel à la demande en puissance de la charge isolée, on régule la tension du bus continu Vbus à 50V d'une manière assez rapide (une tension de 50 V sera compatible avec le bon fonctionnement de l'onduleur 1010). Ainsi, le troisième convertisseur 1010 pourra fonctionner normalement et débitera sur la charge 1011 le courant nécessaire (demandé par la charge 1011 et défini par l'impédance de cette dernière). Afin de garantir un niveau de charge suffisant pour la supercapacité, la tension de celle-ci est régulée à une tension nominale de 125V d'une manière un peu plus lente par rapport à la régulation de la tension du bus continu, qui est la variable la plus critique dans le système ; la tension de 125V est arbitrairement choisie : elle permet de fournir la puissance nécessaire lors de l'augmentation de la puissance demandée par la charge et d'absorber le surplus de puissance dans le cas contraire. Ces objectifs de commande seront atteints en jouant grâce à une architecture de commande sur les rapports cycliques des premier et 10 deuxième convertisseurs DC/DC 1004, 1006 associés au moteur Stirling tels qu'illustrés à la figure 8. En considérant un simple gain statique en puissance pour le troisième convertisseur DC/DC boost+onduleur (cas le plus défavorable), le modèle moyen de la partie électrique est donné par : j. 15 dçà(t) = (a(tith , titc ) - Dfr çà(t) I3(TH , TCin ) dt J arb' arbre n-J arbre red dIred (t) = R1 +-.(t) 3.p m., +3.p.N/j..bf Nred 2.Ls dt Ls red 2.7c red 2.7c - Ls dVred(t) . = dt Cf Ilred -Ifb- If bin - k. i L fb afb diLfb k .V 1red ' a fb 'Vbus d,. Lfb Lfb dV 1 .(ii bus = . \ "-fb " .'-bb 'ond dt Ctot PL lond = 20 fond 'Vbus diLbb 1Vsc. a bb -1 .Vbus dt Lbb bb dV -1 . s 1 - .a bb dt Csc où les variables d'état sont: 0(t) représente la vitesse de rotation de l'arbre moteur en rad/s, Ired(t) le courant à la sortie du redresseur à pont de diode double alternance, Vred(t) la tension redressée, Ifbin le courant à l'entrée du convertisseur DC/DC à pont complet, iLfb le courant de sortie du convertisseur DC/DC à pont complet, Vbus la tension du bus continu, lond le courant à l'entrée de l'onduleur DC/AC, PL la puissance consommée par la charge AC isolée, iLbb le courant à la sortie du convertisseur DC/DC Dévolteur/Survolteur réversible, Vsc la tension du dispositif de stockage (supercondensateur). Les variables de commande sont : afb le rapport cyclique du convertisseur DC/DC Dévolteur à pont complet et abb le rapport cyclique du convertisseur DC/DC Dévolteur/Survolteur réversible. Concernant les paramètres du modèle, ceux-ci sont définis par : « p» le nombre de paires de pôles de la machine synchrone, .1 -arbre l'inertie de l'arbre tournant, Of la constante de la force électromotrice du moteur synchrone, Rs et Ls sont respectivement la résistance statorique et l'inductance statorique du moteur synchrone à aimant permanent, Cf est la valeur de la capacité à l'entrée du convertisseur DC/DC Dévolteur à pont complet, k et Lfb sont respectivement le rapport de transformation et la valeur de l'inductance de sortie du transformateur du convertisseur DC/DC Dévolteur à pont complet, Lbb est la valeur de l'inductance de sortie du convertisseur DC/DC Dévolteur/Survolteur réversible, Csb est la valeur de la capacité du supercondensateur, n land est la valeur de 3004 86 3 29 l'efficacité de l'onduleur (convertisseur DC/AC 1010), Ctot est la valeur de la capacité équivalente du bus de distribution continu (capacité équivalente à la mise en parallèle des capacités de sortie des deux convertisseurs DC/DC Dévolteur/Survolteur réversible et du DC/DC 5 dévolteur à pont complet ainsi que la capacité d'entrée de l'onduleur). Ce modèle peut être écrit sous la forme : *3 =a8'X2- a8'k.x4'U1 10 *4 =-a9.x5+k.a9.x3.u1 PL X5 - (-y 4 x6) fond X5 *6 = -a11'x5 +a11'x7'U2 X7 - -a12.x6.u2 avec : xl = Q, X2 = Ired X3 = Vred x4 = iLfb, x5 = Vbus3 X6 = ll-bb 3 X7 =Vsc les 15 valeurs des paramètres « a» étant données par : a(rhh,rnc)-Dfr 13(THin,TCin ) 3.P.-N/j.(1)f IR, 3.p al -- i i , a4 = , a5 = , 1_, 2.-rr arbre arbre TT"uarbre 3.p..e(tef 1 1 1 1 1 1 a6 , a7 = , a8 =-cf , a9 = , a10 = , an = L- , au, = - 2.7c 2.L - L Ln, ' Csc s s 20 Ainsi, les objectifs de commande sont de réguler x5= Vbus autour de x5st= Vbusref= 50V (où X5st est la valeur stabilisée de x5) et de garder x7= Vsc autour de x7sf = Vscref = 125 V (où X7st est la valeur stabilisée de X7). Pour cela les commandes suivantes sont à disposition : - u1 appartenant à l'intervalle [0, 1] qui définit le rapport cyclique du convertisseur DC/DC dévolteur 1004, - u2 appartenant à l'intervalle [0, 1] qui définit le rapport cyclique du convertisseur DC/DC dévolteur/survolteur réversible 1006, par ailleurs, ce système est aussi soumis à la contrainte xi > 0 (avec i pouvant prendre dans le cadre de ladite contrainte les valeurs 1 à 5 et 7). On comprend donc que cette contrainte ne s'applique pas à x6 : en effet, étant donné que le deuxième convertisseur est un convertisseur réversible en courant, x6 = iLbb peut être positif ou négatif. En revanche, le premier convertisseur étant non réversible, le courant ne peut être que positif, il doit en outre être éloigné de zéro d'au moins la moitié du taux d'ondulation du courant afin de ne pas avoir un mode de conduction discontinu du courant dans lequel les équations différentielles deviennent plus compliquées. En calculant les valeurs des paramètres « ai » avec i variant ici de 1 à 12, on a pu noter que le terme correspondant à "a5.x1.x2" (chute de tension due à l'empiétement du pont de diodes double alternance) pouvait être 20 négligé devant les autres termes de la deuxième équation du système d'état (l'équation dired(t) ). dt Alternativement, le système associé au deuxième mode de réalisation de l'invention peut aussi être décomposé en deux sous-systèmes. Le premier sous-système correspond aux quatre premières équations de - - - - x1,x2,x3, x4 du système d'état qui ne dépendent que de « u1 » comme variable de commande. Cette partie dépend aussi de x5, mais on suppose que cette variable est parfaitement régulée (ce qui est le cas 5 grâce à notre commande), et on peut alors remplacer x5 par sa valeur stationnaire (désirée) X5st et écrire la première partie du système sous la (xi forme : = A(u1).z +B. ( ,avec z= . Le deuxième sous-système : a2 vst \A5 ) correspond aux trois dernières équations du système d'état global x5,x6,x7 qui ne dépendent que de « u2» comme variable de commande. 10 L'état stationnaire du premier sous-système en fonction de « u1 » est (a, donné par : zst(ui )= -[A(4]-1.B. xst \ 5 / Le tracé des états stationnaires en fonction de « u1 » est donné aux figures 9 à 12 qui représentent respectivement xist, x2st, x3st, x4st. Sur ces figures 9 à 12, les abscisses correspondent aux xist et les ordonnées à 15 u 1 . Une fois ces deux sous-systèmes définis, il reste à les commander. Concernant la commande du premier sous-système c'est-à-dire en vue de le faire tendre vers l'état stationnaire « zst(u1) », il est utilisé une commande prédictive à un pas donnée par 2 l'équation : u7t = argrn i n J(u1) = Ilz±(u1) - zstlIpd(e) , avec « arg » ule[0 1] l'abréviation de « argument », et où : - ui°Pt désigne la commande optimale de u1 (commande donnant le meilleur résultat) à appliquer au convertisseur DC/DC dévolteur 1004, - J(ui) est la fonction objective à minimiser par rapport à ul. Cette fonction objective dépend de la norme carrée du vecteur d'erreur entre l'état de z au prochain pas d'échantillonnage z±(u1) estimé grâce au modèle et l'état actuel mesuré « z ». La dite norme carrée du vecteur d'erreur cité précédemment est pondérée par la matrice « Pd(uist) » qui est la matrice de stabilité de Lyapunov pour le sous-système 1 donnée par ; Cette matrice sera calculée hors ligne pour plusieurs valeurs de uist et sera stockée en mémoire. Concernant la commande du deuxième sous-système, il est utilisé une commande par backstepping permettant de réguler x5 = Vbus autour de X5st = Vbusref = 50 V. Cette commande est donnée par les équations suivantes : u2 = 1 .(a11.x5 -a10.(x5 -xs6f )+Xr6ef -À6.(x6 -xr6ef )) all.x7 p xr6ef = L X4 ± À . (X5 - X5st ) À5 et À6 sont les paramètres de rlond.x5 a10 , et ici réglage de la commande par backstepping. Etant donné que la commande par backstepping donnée par les équations précédentes est très rapide, on obtient très vite le régime , avec permanent stationnaire en x5 ( *5 =0) soit : x6 -x4 + . Ainsi, on fond X st remarque qu'on peut réguler la valeur de x6 grâce à x4. Pour réguler la tension de la supercapacité x7 autour de X7st = 125 V, on impose à x6 la valeur : x-6't = k6.tanh(fl.(x7 - x7)) , où k6 et 13 sont des paramètres de réglage. Ainsi, on tire la valeur de X4st qui sera donnée par xs: -k6.tanh(13-(x7 -x;t))+ PL st nond 'X 5 Grâce à la courbe de la figure 12 donnant X4st en fonction de ut pour le premier sous-système, on tire utst qui sera utilisé lors de la commande du premier sous-système 1. La figure 13 permet d'illustrer l'architecture de commande globale du système associant les premier et deuxième sous-systèmes. On comprend de cette figure 13 que du fait de la présence d'un zéro instable, lors du passage de la variable d'état x4 d'une valeur à une autre, plus grande par exemple, cette variable subit d'abord une décroissance avant d'atteindre sa valeur de référence plus grande avant d'atteindre sa référence X4st, ce qui peut conduire à des valeurs de x4 très proche de zéro voire négatives (le phénomène inverse se produit lors de passage de x4 à une autre valeur plus petite). Pour remédier à ce problème, X4st est filtré avant de déterminer utst, ce qui a pour effet de retarder quelque peu la convergence de x4 mais réduit considérablement l'effet de l'undershoot. Ainsi, il est possible de montrer que l'insertion d'un filtre suffisamment lent conduit toujours à la non violation de la contrainte de positivité des variables. On comprend de ce qui a été dit ci-dessus que le dispositif de stockage d'énergie, notamment lorsqu'il est formé par une supercapacité, doit être convenablement dimensionné pour faire face aux hausses et aux baisses de la production demandée au cours du temps. Autrement dit, l'invention est aussi relative à un procédé de dimensionnement d'une capacité du dispositif de stockage d'énergie destiné à être utilisé dans un procédé de production tel que décrit. Un tel procédé de dimensionnement comporte une étape de détermination de l'énergie mécanique maximum apte à être récupérée du moteur et une étape de détermination de la capacité du dispositif de stockage à partir d'au moins l'énergie mécanique maximum déterminée. Plus particulièrement, l'étape de détermination de l'énergie mécanique maximum peut prendre en compte au moins l'un des deux cas dimensionnant décrits ci-après. Le premier cas dimensionnant correspond au passage de la puissance max à une puissance nulle, par exemple de 10kW à OkW. Ce cas se présente dans une installation en site isolé lorsque la charge du réseau s'arrête brusquement soit volontairement, soit suite à un incident électrique. Il faut alors être capable de stocker l'ensemble de l'énergie mécanique Eniecamax contenue dans le moteur dans le dispositif de stockage 5 d'énergie électrique, ce stockage étant au maximum égal à 1, Eelec = -LeSC X USC2max - L'énergie mécanique Emecamax est donnée par l'équation Emecamax -;Jmotx Vmotmax2. Dans notre exemple, l'inertie du moteur J', vaut 0,23 kg.m2, sa vitesse maximale V'tmax étant de 100 rad/s. Son énergie mécanique maximale Emecamax est donc de 1150 J. Le deuxième cas dimensionnant correspond au passage de la puissance nulle à la puissance maximale au sein du réseau électrique de l'installation. Il faut alors permettre au moteur de monter à son régime maximal, ce qui revient à lui fournir l'énergie Ernecarn. avec Emecamaxmotx Vmot max2 tout en fournissant au réseau la puissance maximale P 'pendant la montée en régime du moteur Tmantae , donc en fournissant l'énergie Eraseaumax Pmax x Trnontée - Dans notre exemple, Prnax est égale à 10 kW, et Tmontée est de 1 s. On comprend que le deuxième cas est le plus dimensionnant en terme d'énergie. On l'utilisera donc préférentiellement pour déterminer la capacité minimale Cscmin du dispositif de stockage d'énergie dans le cadre du procédé de production d'électricité. Dès lors, Csc - 2 x E totale Emecamax Eréseaumax soit 11150 J 2 , avec E totale uSC',ax dans notre exemple. En choisissant une supercapacité de tension maximale Uscmax de 125V, on arrive alors à déterminer la capacité minimale Cscm. de la supercapacité, soit 1,43 F. Par sécurité et pour augmenter la durée de vie de la supercapacité, on choisira une valeur supérieure, par exemple 5 F. De manière applicable aux différents modes de réalisation du procédé de production d'électricité, ce dernier comporte un recouvrement au moins partiel entre une étape de ralentissement du moteur 2 et une étape de stockage d'énergie issue de l'alternateur 3 par le dispositif de stockage. Par ailleurs, ce dernier peut aussi comporter un recouvrement au moins partiel entre une étape d'accélération du moteur 2 et une étape de fourniture d'énergie par le dispositif de stockage. Autrement dit, en particulier en combinaison avec le premier mode d'exécution de l'invention, le procédé de production d'électricité peut comporter une étape de régulation du dispositif de stockage d'énergie de sorte à délivrer une puissance nécessaire à une hausse de la production demandée tout en régulant la vitesse du moteur à la hausse, ou absorber au moins une partie de la puissance délivrée par le moteur pour s'adapter à une baisse de la production demandée. En fait, en fonction de la consigne de vitesse ajustée et de la vitesse réelle du moteur (pouvant être déduite de la mesure de la tension alternateur) il est élaboré une première commande visant à contrôler le courant en sortie du deuxième convertisseur qui commande le dispositif de stockage. Cette commande peut être réalisée par une technique de placement de pôles connue de l'homme du métier. De manière générale, l'étape d'ajustement El peut comporter une étape de définition d'une référence de courant de sortie du premier convertisseur 1004 (courant iLfb). Cette référence de courant servira ensuite à définir les états stationnaires du système (1002 ,1003,1005,1004) à savoir :la vitesse de rotation, le courant redressé Ired, la tension redressée Vred et le courant de sortie iLfb du convertisseur 1004. Puis, une commande optimale prédictive à un pas sera appliqué au système (1002 ,1003,1005,1004) afin d'atteindre ces références en agissant sur le rapport cyclique du premier convertisseur (1004). L'invention est aussi relative à un support d'enregistrement de données lisible par un calculateur, sur lequel est enregistré un programme informatique comprenant des moyens de codes de programme informatique de mise en oeuvre des étapes du procédé de gestion de la production d'électricité. L'invention est aussi relative à un programme informatique comprenant 10 un moyen de codes de programme informatique adapté à la réalisation des étapes d'un procédé de gestion de la production d'électricité, lorsque le programme est exécuté par un calculateur. REVENDICATIONS1. Procédé de production d'électricité à l'aide d'une installation comprenant un moteur (2, 102, 1002), notamment un moteur Stirling, transformant une énergie initiale en un travail mécanique afin d'entraîner un alternateur (3, 103, 1003) produisant de l'électricité et relié électriquement à un bus continu de distribution (4, 1008) au moyen d'un redresseur (1005), notamment à pont de diodes double alternance, et d'un premier convertisseur, notamment DC/DC dévolteur (104, 1004), ledit bus continu de distribution (4, 1008) étant relié électriquement à un dispositif de stockage d'énergie (5, 110, 1007), notamment une supercapacité, ledit procédé comportant une étape d'ajustement (El) ) de l'état de charge du dispositif de stockage (5, 110, 1007) de sorte qu'il permette sélectivement : - d'absorber au moins une partie de la puissance électrique délivrée par le moteur (2, 102, 1002) via l'alternateur (3, 103, 1003) en cas de baisse de la production demandée, - de délivrer une puissance électrique d'appoint en cas de hausse de la production demandée, de préférence tout en régulant la vitesse du moteur (2, 102, 1002) à la hausse. 2. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape d'ajustement (El) ) de l'état de charge du dispositif de stockage comprend une étape de régulation (E1-1a) d'une tension du bus de distribution (4, 1008) et une étape de régulation (El - 2a) d'une tension du dispositif de stockage (5, 110, 1007). 3. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'alternateur (1003) est relié électriquement au premier convertisseur DC/DC (1004), notamment dévolteur , et en ce que l'installation (1001) comporte un deuxième convertisseur DC/DC (1006), notamment dévolteur/survolteur, réversible en courant relié électriquement d'une part au niveau de la sortie du premier convertisseur DC/DC (1004) et d'autre part au dispositif de stockage (1007) d'énergie, la sortie du premier convertisseur DC/DC (1004) étant reliée électriquement au bus de distribution (1008), et en ce que l'étape de régulation de la tension du bus de distribution (1008) comporte l'élaboration d'une première consigne de fonctionnement du deuxième convertisseur DC/DC (1006) et l'étape de régulation de la tension du dispositif de stockage (1007) comporte une étape d'élaboration d'une deuxième consigne de fonctionnement du premier convertisseur DC/DC (1004). 4. Procédé selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'installation (1001) est configurée de telle manière que la régulation de la tension du bus de distribution (1008) et la régulation de la tension du dispositif de stockage (1007) permettent de générer un ensemble de références, dont la vitesse de rotation du courant redressé (Ired), la tension redressée (Vred) et le courant de sortie (iLfb) du convertisseur (1004), pour l'installation qui seront suivis en commandant d'une manière optimale le premier convertisseur (1004), notamment en agissant sur son rapport cyclique. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de modification (E2) de la production demandée déclenchant une étape d'élaboration (E3) d'une consigne de vitesse (V) du moteur (2, 102) de sorte qu'en état stationnaire, à ladite consigne de vitesse élaborée (V), ledit moteur (102) est placé sur un point de fonctionnement adapté à ladite production demandée. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'étape d'ajustement (El) ) de l'état de charge du dispositif de stockage (5, 110) comprend un ajustement (AV) de la consigne de vitesse élaborée (V). 7. Procédé selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que l'étape d'ajustement (El) ) de l'état de charge du dispositif de stockage (5, 110) comporte : - une étape de détermination (E1-1) des paramètres actuels de fonctionnement du moteur (2, 102), - une étape de détermination (E1-2) d'une énergie potentielle à déstocker du dispositif de stockage (5, 110) en cas de passage des paramètres actuels du moteur (2, 102) à des paramètres de fonctionnement maximum du moteur (2, 102), 15 - une étape de détermination (E1-3) d'une énergie potentielle à stocker dans le dispositif de stockage (5, 110) en cas de passage des paramètres actuels du moteur (2, 102) à des paramètres de fonctionnement minimum du moteur (2, 102), - une étape de détermination (E1-4) d'une valeur représentative 20 d'un état de charge désiré en fonction de l'énergie potentielle à stocker déterminée et de l'énergie potentielle à déstocker déterminée, - une étape de modification (E1-5) de l'état de charge courant du dispositif de stockage (5, 110) de sorte à le placer à l'état de 25 charge désiré. 8. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que- l'énergie potentielle à déstocker Edestock déterminée est donnée par l'équation suivante : 1 2 2 , (Pmax Pact ) Edestock = -2Jmot X (Vmotmax - Vrnotad ) montée , avec Jmot l'inertie du moteur, Vmotaci la vitesse actuelle du moteur, Vmotmax la vitesse maximale que le moteur peut atteindre, Tmontée le temps de montée du moteur en régime lors du passage de Vmotaci à Vmotmax , 13,,,,ax la puissance maximale du moteur à la vitesse maximale, act la puissance actuelle du moteur, nred le rendement du P redresseur et fond le rendement d'un onduleur destiné à être relié à au moins une charge, - l'énergie potentielle à stocker déterminée E stock est donnée par l'équation suivante : Etock -1Jmot x Vmotaci2 avec Jrnot l'inertie du 2 moteur, Vmotaci la vitesse actuelle du moteur, - l'état de charge désiré en énergie est compris entre 15Emax - Etotale - Estock et Emin = Edestock 5 avec Etotale l'énergie maximale pouvant être stockée dans le dispositif de stockage (5, 110), - la valeur représentative de l'état de charge désiré est déterminée par une consigne de tension Uscref du dispositif de stockage (5, i 110) avec U l E scre, - m,n+ E max , et Csc la capacité du dispositif de - 20 stockage (5, 110). 9. Procédé selon la revendication précédente et la revendication 6, caractérisé en ce que la consigne de vitesse élaborée (V) est ajustée selon un paramètre de vitesse AV déterminé à partir de la consigne nred X gond CSCUscre, et d'une tension mesurée aux bornes du dispositif de stockage d'énergie (5, 110). 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un recouvrement au moins partiel entre une étape de ralentissement du moteur (2, 102, 1002) et une étape de stockage d'énergie issue de l'alternateur (3, 103, 1003) dans le dispositif de stockage (5, 110, 1007). 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte un recouvrement au moins partiel entre une étape d'accélération du moteur (2, 102, 1002) et une étape de fourniture d'énergie par le dispositif de stockage (5, 110, 1007). 12. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'étape de régulation de la tension du bus de distribution continu par l'intermédiaire du deuxième convertisseur DC/DC dévolteur/survolteur (1006) associé à un supercondensateur formant le dispositif de stockage d'énergie suit une loi de commande non linéaire de sorte à garantir une réponse adaptée lors d'appels de puissance d'une charge (1011) reliée au bus continu. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l'étape d'ajustement (El) ) comporte une étape de définition d'une référence de courant de sortie (iLfb) du premier convertisseur (1004).25 14. Installation comprenant un moteur (2), notamment un moteur Stirling, transformant une énergie initiale en un travail mécanique afin d'entraîner un alternateur (3) (3, 103, 1003) produisant de l'électricité et relié électriquement à un bus continu de distribution (4, 1008) au moyen d'un redresseur, notamment à pont de diodes double alternance (1005), et d'un premier convertisseur, notamment DC/DC dévolteur (104, 1004), ledit bus continu de distribution (4, 1008) étant relié électriquement à un dispositif de stockage d'énergie (5, 110, 1007), notamment une supercapacité, caractérisé en ce que l'installation comprend les moyens logiciels et/ou matériels de mise en oeuvres du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes. 15. Procédé de dimensionnement d'une capacité du dispositif de stockage d'énergie destiné à être utilisé dans un procédé de production selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de détermination de l'énergie mécanique maximum apte à être récupérée du moteur et une étape de détermination de la capacité du dispositif de stockage à partir d'au moins l'énergie mécanique maximum déterminée.