BMW HTM - LGEP

Etude et réalisation d’un convertisseur
DCDC HT/BT à haute densité de
puissance pour véhicule électrique
Présenté par:
• Reda CHELGHOUM
Encadré par:
• Daniel SADARNAC – Directeur de thèse(CentraleSupélec)
• Luis DE SOUSA – Tuteur industriel (Valeo)
• Larbi BENDANI – Co-tuteur industriel (Valeo)
• Charif KARIMI – Co-tuteur de thèse (Centrale Supelec)
11 Juin 2015
Plan
I.
Introduction
II. Rôle du DCDC dans un véhicule électrique
III. But de la thèse
IV. Aspects à étudier au cours de la thèse
V. Difficulté sur les nouveaux DCDC
VI. Conclusion
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I. Introduction
Qu’est ce qu’est un convertisseur DCDC?
Un
DCDC est une alimentation à découpage qui
convertit une tension continue à une tension continue de
plus forte ou faible valeur
Un Convertisseur DCDC est essentiellement constitué:
•D’interrupteurs de puissance (Transistors, diodes…)
•De composants passifs (Inductances, Condensateurs…)
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II. Rôle du DCDC dans un véhicule électrique
Synoptique d’un Véhicule électrique
Assurer l’alimentation du réseau de bord basse
tension du véhicule (Calculateurs, climatisation…)
Recharger la batterie basse tension à partir de la batterie
haute tension ou inversement
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III. But de la thèse:
Proposer une architecture d’un DCDC standard
permettant d’adresser des larges gammes de tension
d’entrée (170v à 500v) et de sortie (10v à 24v)
Améliorer le rendement, le volume tout en réduisant les
coûts de fabrication et d’assemblage.
Utilisation des semi conducteurs grand gap (SiC et GaN)
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IV. Aspects à étudier
Introduction de topologies originales ou modes de
fonctionnement originaux
Meilleurs compromis électrique, mécanique, thermique
et CEM par des intégrations originales
Utilisation des semi-conducteurs grand gap (SiC et GaN)
Réduction de la taille des magnétiques (Inductances et
transformateurs)
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V. Difficulté sur les Nouveaux DCDC
• Utilisation de composants grand
Gap (SiC et GaN)
DCDC actuel
Futur DCDC
• Introduction de nouvelles
topologies
50kHz<f<200kHz
200kHz < f < 1MHz
Rendement maximum:95%
• Elévation de la fréquence de
découpage
Rendement maximum:95%
3kW/litre
1.1kW/litre
• Amélioration des éléments passifs
Refroidissement à air
• Réduction des éléments parasites
Coût inférieur
F=200kHz
F=1MHz
ΔI=10A
m=1/4
ΔI=10A
m=1/4
Lm=10µH
Lm=2µH
Core: E43/10/28 15cm^3
Core: E38/8/25 10cm^3
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VI. Conclusion
Topologies de DCDC hautes fréquences.
Utilisation des semi conducteurs grand gap (SiC et GaN)
Optimisation des magnétiques
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Merci pour Votre attention