ANALYSE D'UNE ARCHITECTURE DE PUISSANCE DÉDIÉE AUX MODES TRACTION-RECHARGE DANS UN VÉHICULE ÉLECTRIQUE. Optimisation de la commande et fonctionnement en mode dégradé

• Main Author: Kolli, Abdelfatah
• Language: FRE
• Published: Université Paris Sud - Paris XI 2013
• Subjects: [SPI:TRON] Engineering Sciences/Electronics; [SPI:TRON] Sciences de l'ingénieur/Electronique; [SPI:NRJ] Engineering Sciences/Electric power; [SPI:NRJ] Sciences de l'ingénieur/Energie électrique; Véhicules électriques; électronique de puissance; machine synchrone à aimants permanents; fiabilité; convertisseurs tolérants aux pannes; contrôle-commande; modulation de la largeur d'impulsion
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00938394; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/93/83/94/PDF/AKOLLI_Manuscrit_Final.pdf

La problématique de recherche abordée dans ce mémoire de thèse découle de l'étude approfondie d'une association convertisseur-machine dédiée aux modes traction et recharge d'un véhicule électrique. Il s'agit d'un onduleur triphasé constitué de trois onduleurs monophasés connectés à une machine triphasée à phases indépendantes. Dans le chapitre II, une étude comparative entre deux solutions industrielles montre que l'architecture étudiée offre des caractéristiques compétitives notamment en termes de rendement global du convertisseur, performances mécaniques, et surface de silicium nécessaire. Par ailleurs, outre la possibilité de mutualiser les trois fonctions du véhicule que sont la traction, la recharge (rapide ou lente) et l'assistance du réseau électrique, cette topologie offre plusieurs atouts : des possibilités variées d'alimentation et donc un potentiel intéressant de reconfiguration en marche dégradée. La thématique abordée dans les chapitres III et IV est donc centrée sur l'optimisation des stratégies de contrôle de cette structure vis-à-vis de deux types de défauts : les imperfections intrinsèques du système d'une part et les défaillances accidentelles d'autre part. Dans un premier temps, un travail approfondi sur les méthodes de modulation de largeur d'impulsion a permis de synthétiser une stratégie offrant une faible sensibilité vis-à-vis des imperfections de la commande et de la non-linéarité du convertisseur. Dans un second temps, il a été montré qu'en cas de défaillance d'un composant à semi-conducteur, il était obligatoire de recourir à la reconfiguration matérielle de la topologie. L'architecture permettant la continuité de service a été étudiée du point de vue de sa commande. Son analyse nous a amenés à proposer une structure de contrôle basée sur des solutions automatiques simples et efficaces. Finalement, le principe du fonctionnement en marche dégradée a été étendu au fonctionnement normal dans le but d'en améliorer le rendement sur cycle.