Définition et conception d'un standard de convertisseur DC/DC d'interface entre une pile à hydrogène et une batterie 800V adapté pour les véhicules légers à lourds

Definition and design of a standard DC/DC converter interface between a hydrogen fuel cell and an 800V battery, suitable for light to heavy vehicles

• Auteur / Autrice : Badis Silat
• Direction : Daniel Hissel, Arnaud Gaillard
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Inscription en doctorat le 01/12/2024
• Etablissement(s) : Besançon, Université Marie et Louis Pasteur
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur et microtechniques (Besançon ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Franche Comté Electronique Mécanique Thermique et Optique - Sciences et Technologies
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Département Énergie
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université de Franche-Comté (1971-....)

Mots clés

Mots clés libres

Convertisseur DC/DC

Pile à hydrogène

Véhicule électrique

DC/DC Converter

Hydrogen fuel cell

Electric vehicle

Résumé

Ce projet de thèse vise à concevoir un convertisseur DC/DC standard pour interfacer une pile à hydrogène (200V-350V) et une batterie 800V, destiné à des véhicules électriques allant des véhicules légers aux camions. L'objectif est de développer une architecture innovante répondant aux contraintes de rendement, masse, volume et fiabilité, en explorant des topologies avancées (isolées/non isolées, multi-niveaux, entrelacées), des semi-conducteurs modernes (SiC, GaN), et des composants passifs optimisés (bobines, transformateurs). Le projet inclut l'intégration de fonctionnalités intelligentes (suivi d'impédance, état de santé), la vérification de la compatibilité électromagnétique, et la réalisation d'un prototype réduit (2,5 kW). Inscrit dans les objectifs du Green Deal européen et le cadre des IPCEI, ce travail collaboratif entre partenaires académiques (FEMTO-ST, UTBM) et industriels (Valeo) combine recherche et pré-industrialisation pour soutenir la décarbonisation des transports.

This PhD project aims to design a standard DC/DC converter to interface a hydrogen fuel cell (200V-350V) with an 800V battery, intended for electric vehicles ranging from light vehicles to trucks. The goal is to develop an innovative architecture that meets efficiency, weight, volume, and reliability constraints by exploring advanced topologies (isolated/non-isolated, multi-level, interleaved), modern semiconductors (SiC, GaN), and optimized passive components (inductors, transformers). The project includes integrating intelligent functionalities (impedance monitoring, health state), ensuring electromagnetic compatibility, and developing a scaled-down prototype (2.5 kW). Aligned with the European Green Deal objectives and framed by the IPCEI initiatives, this collaborative effort between academic partners (FEMTO-ST, UTBM) and industry (Valeo) combines research and pre-industrialization to support transport decarbonization.