Conception et réalisation des convertisseurs de puissance dédiés aux véhicules électriques

Résumé

Le secteur automobile, loin d’être épargné par ces nouveaux challenges, se retrouve même au cœur des changements, étant donné qu’il contribue à 22 % des émissions de gaz à effet de serre, responsables de la pollution atmosphérique et du réchauffement climatique. Ainsi, la nécessité de s’orienter vers des ressources énergétiques alternatives au pétrole, a engendré l’électrification progressive des véhicules. La pile à combustible (PAC) produit de l’énergie électrique à partir d’hydrogène et d’oxygène sans rejets de polluants. Son utilisation dans le secteur automobile est donc envisagée à long terme pour répondre au problème de mobilité durable. Cependant, certaines questions sont toujours en attente, en particulier sur la faible tension produite à la sortie de la pile à combustible. En conséquence, un convertisseur DC/DC est indispensable pour élever cette tension jusqu’au niveau de tension du bus continu. Afin d’être optimaux, les convertisseurs DC/DC Boost entrelacés et les convertisseurs DC/DC isolés doivent répondre à de nombreuses exigences dans les applications véhicule électrique à pile à combustible à savoir : faible masse et petit volume, haute efficacité énergétique, haute densité de puissance, faible coût, faible perturbation électromagnétique… Cette thèse a comme objectif de concevoir et réaliser deux nouvelles topologies des convertisseurs de puissance DC/DC qui interfacent une pile à combustible au système d’entrainement d’un véhicule électrique. Le premier convertisseur appelé DC/DC à résonance parallèle est basée sur l’adoption d’un niveau de tension variable du bus continu et assure la protection de la pile à combustible. Le deuxième nommé DC/DC Boost entrelacé assurant la minimisation des ondulations de courant de sortie de la pile à combustible et permettant de garantir la fiabilité du système.

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