Étude d’un convertisseur DC/DC isolé de forte puissance, destiné à l’alimentation de bord de navires civils et militaires

Study of a high power isolated DC/DC converter dedicated to on-board electrical network of civilian or military ships

• Auteur / Autrice : Olivier Martos
• Direction : François Forest, Thierry Meynard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Soutenance le 22/11/2022
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Information, Structures, Systèmes (Montpellier ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut d'électronique et des systèmes (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Charles Joubert
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : François Forest, Thierry Meynard, Charles Joubert, Eric Labouré, Yves Lembeye, Jean-Jacques Huselstein, Patrice Levron
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Eric Labouré, Yves Lembeye

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dispositifs électromécaniques

Circuits électroniques

Robotique

Carbure de silicium

Mots clés libres

Convertisseur DC/DC isolé

Carbure de Silicium

Commuation douce

Dual Active Bridge

Isolated DC/DC converter

Silicon Carbide

Soft switching

Dual Active Bridge

Résumé

La société ECA-Robotics, dans le périmètre de son établissement de Couëron, est un acteur majeur dans le domaine de la conversion d'énergie électrique embarquée maritime (civil et militaire). Elle souhaite développer une nouvelle famille de convertisseurs de puissance innovants, utilisant des principes originaux, mettant en œuvre des composants à semi-conducteurs de dernière génération et ayant un rendement très élevé.La thèse a donc pour objectif principal de démontrer la faisabilité d'un convertisseur DC/DC isolé modulaire de 30kW, dont plusieurs exemplaires pourront être associés pour constituer des unités d'une puissance allant jusqu'à 210 kW. Les principaux aspects qui seront abordés dans ce travail sont la recherche d'une architecture de conversion à même de répondre à un cahier des charges très ambitieux, le choix et la modélisation (en vue de l'estimation des pertes) des composants à semi-conducteurs nouvelle génération (SiC/GaN) et la mise en œuvre d'un démonstrateur technologiquement avancé. Des procédures d'optimisation seront appliquées à différents sous-ensembles du convertisseur.

ECA Robotics, in his facility’s area located in Couëron, is a major player in sector of power electronic systems dedicated to naval applications (civilian and military). The company wish to develop a new family of innovating converters, using original technologies, new generation semiconductor devices and operating with a high efficiency.The main aim of the thesis is to demonstrate the feasibility of a 30kW isolated DC/DC converter able to be associated to build high power conversion units (up to 210kW). The main points to be considerate in the future work are the research of a conversion topology able to respond to the ambitious specifications, the choice and the modelling of semiconductor power devices (SiC/GaN) and the development of a demonstrator technologically sophisticated. Optimization processes will be applied to different part of the conversion system.