Chargeur de batteries à couplage inductif pour véhicule électrique

Inductive baterries charger for electric vehicle

• Auteur / Autrice : Rachid Laouamer
• Direction : Jean-Paul Ferrieux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Grenoble INPG
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'électrotechnique (Grenoble ; 1980-2006)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Paul Yonnet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Pierre Kéradec, Nicolas Buchheit
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Yvon Cheron, Christian Glaize

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chargeurs de batteries

Véhicules électriques

Mots clés libres

Sciences appliquees

Electrotechnique, electroenergetique

Chargeur

Batterie

Accumulateur electrochimique

Vehicule electrique

Recharge accumulateur

Couplage inductif

Transformateur

Haute frequence

Rendement

Commutation douce

Convertisseur a resonance

Loader

Battery

Secondary cell

Electric vehicle

Accumulator recharge

Inductive coupling

Electric transformer

High frequency

Yield

Résumé

Les travaux de cette thèse concernent les chargeurs à couplage inductif développés pour les flottes de véhicule électriques en libre service tel qu'envisagé dans l'opération PRAXITELE de EDF. L'objectif général était la définition de l'ensemble convertisseur-coupleur magnétique adapté à ce type de recharge. Les outils et les méthodes développés dans ce mémoire ont fait progresser la compréhension du couplage par induction, et éclairé le choix de la structure adaptée. L'étude méthodique des différentes structures à trois et à quatre éléments de stockage a fait ressortir quelques montages dignes d'intérêt. Les avantages et les inconvénients de chacun de ces montages ont été soulignés et une méthode de dimensionnement a été proposée. La structure choisie permet d'exploiter au mieux le transformateur à faible couplage que constitue le coupleur magnétique, d'alléger la partie embarquée et d'améliorer les caractéristiques de sortie du chargeur. Elle s'avère également être celle qui conduit au meilleur rendement énergétique de l'ensemble convertisseur-coupleur. Le schéma équivalent du coupleur, développé au laboratoire, nous a permis de simuler le comportement de l'ensemble convertisseur-coupleur, en prenant en compte tous les aspects utiles de son comportement. Cela a mené, en particulier, à l'évaluation des pertes de ce composant. Une vérification expérimentale soigneuse a confirmé cette évaluation avec une précision honorable

The work presented in this thesis deals with inductive charging for electrical vehicle intended to self-service fleet as planned in EDF Praxitele project. The aim of this work was the definition of a converter-coupler set well adapted to this kind of charge. The methods developed in this report have improved the knowledge of inductive coupling, and clarified the selection of an adequate converter. After a survey of different topologies with three and four storage elements, we have brought out some interesting topologies. Both advantages and drawbacks of each topology have been emphasized and a design method has been proposed. The selected converter allows the use of parasitic coupler elements. It reduces the inboard weight and improves charger characteristics. Moreover it improves the global converter-oupler efficiency. The coupler equivalent circuit developed in our laboratory has been used to to simulate the whole converter-coupler set behavior, leading to losses evaluation. Careful measurements lead to the same value within a correct accuracy