Électronique de puissance pour l’électrification des véhicules

A l’issue de la formation, le stagiaire connait les principaux composants de l’électronique de puissance, leur rôle et leur inter action, notamment le rôle du convertisseur. Il est en mesure de connaître les différentes architectures intervenant dans l’électrification des véhicules. Il sera capable d’identifier et d’apporter des solutions aux problèmes liés à l’usage des convertisseurs thermiques. Il aura la capacité de maîtriser les différentes technologies de commande et de refroidissement, et il sera en mesure de dimensionner les différents composants.

Une évaluation de validation des acquis avec retour du formateur sera réalisée à la fin de la session

• Nassim RIZOUG

Présentiel

MATLAB/Simulink pour la troisième journée

1.Les composants de l'électronique de puissance (jour 1)

• Physique et technologie des composants actifs :
• Notions physiques importantes,
• Principe de fonctionnement de la jonction PN,
• Technologie, principe de fonctionnement et caractéristiques statiques et dynamique de la diode bipolaire (PIN), du transistor MOSFET, du transistor IGBT,
• Les technologies SiC et GaN, leurs performances, leurs problématiques
• Les modules de puissance : technologies, ses différentes fonctions : électromagnétique, thermique, mécanique, les profils de stress, la fatigue thermique, le vieillissement
• Les outils de simulations : PSIM, Matlab/Simulink, Simplorer, Pspice, Q3D extractor
• Les tendances pour le futur des composants

2. La conversion de puissance (5h, jour 2)

• Conversion AC-DC :
• Redresseurs commandés et non commandés, principales caractéristiques
• Ponts redresseurs triphasés à diodes, rôle de la capa de découplage et inductance d'entrée, calcul d'une capa de découplage dans différentes conditions (pleine charge continue, surcharge, en accélération moteur)
• Ponts redresseurs triphasés à thyristors, influence de l'inductance d'entrée
• Conversion DC-DC :
• Les différents types de hacheurs (directs : buck, boost, indirects : buck-boost, Cùk)
• Hacheurs isolés et non isolés
• Push-Pull
• La commande
• Conversion DC-AC :
• Topologies, types de convertisseurs, onduleurs monophasés, triphasés,
• Techniques de commande PWM, SPWM, numérique, vectorielle
• Commutations douces/dures et les effets sur : les pertes, la CEM, les surtensions et sur les intensités
• Les onduleurs multi-niveaux

• Les technologies de commande et de refroidissement, dimensionnement thermique et CEM (2h, jour 2)

  • Commande isolées, technologie des drivers, les montages flottants
  • Réduction des harmoniques, optimisation de la commande vis-à-vis du rendement
  • Calcul des pertes, dimensionnement des composants, dimensionnement thermique,
  • Types et techniques de refroidissement
  • CEM, filtrage

  TP sur matlab/simulink (jour 3)

  • Conception d’un convertisseur DC-AC : calculs préliminaires, dimensionnements (électrique, CEM, thermique), simulation
  • Modélisation et simulation d'une commande vectorielle et SPWM pour un onduleur
  • Stress thermique cyclique : power cycling
  • Modélisation thermique par réseau RC

Cette formation s’adresse à tous ceux qui souhaitent approfondir leurs connaissances sur l’électronique de puissance. Il est conseillé d’avoir suivi le module d’initiation sur l’électronique de puissance Niveau 1 consacré aux principes de fonctionnement des convertisseurs. Il est recommandé de maîtriser Matlab Simulink pour les simulations le 3 ième jour, qui sera consacré aux travaux pratiques ou d’avoir suivi au préalable le module d’initiation Matlab Simulink proposé au catalogue (voir partie processus)