Dissertations / Theses: 'Conversion de puissance'

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Lorentz, Vincent Braun Francis. "Conversion bidirectionnelle de tension DC pour applications de faible puissance." Strasbourg : Université de Strasbourg, 2009. http://eprints-scd-ulp.u-strasbg.fr:8080/1036/01/LORENTZ_Vincent_2008.PDF.

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Abstract:

Thèse de doctorat : Electronique : Strasbourg 1 : 2008. Thèse de doctorat : Electronique : Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg : 2008.
Thèse soutenue en co-tutelle. Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 163-172. Index.

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Benoit, Aurélien. "Sources laser fibrées hybrides de haute puissance : Amplification et conversion de fréquences." Thesis, Limoges, 2015. http://www.theses.fr/2015LIMO0024/document.

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Abstract:

Les lasers à fibre de haute puissance constituent depuis une dizaine d’année un outil pertinent pour un nombre croissant d’applications. Dans le cadre d’un contrat CIFRE entre la société Eolite Systems et le laboratoire Xlim (UMR 7252 du CNRS et de l’Université de Limoges), mon projet de thèse a consisté à développer les briques technologiques de futures sources lasers
High-power fiber lasers adress an increasing number of applications since ten years. In the frame of a CIFRE contract between the company Eolite Systems and Xlim (joint laboratory between CNRS and the University of Limoges), the goal of this PhD project was to develop the technological blocs to achieve all-fibre high-power lasers emiting out of the conventional spectral band covered by existing lasers.Modal instabilities in large mode area (LMA) fibers are currently the main limitation of the fiber lasers power scaling. We have experimentally demonstrated the relevance of inner cladding aperiodic structures to efficiently delocalize higher order modes outside the gain region. A systematic study of passive fibers based on such structures has shown the single propagation of the fundamental mode over a wide wavelength range from 1 to 2 µm for dimension of core up to 85 µm. This effective mode delocalization even extends up to a core dimension of 140 µm at a 2 µm wavelength.The combination of high power picosecond fiber laser with an average power of 22.7 W and a hydrogen-filled inhibited coupling Kagome fiber allowed us to generate two Raman combs over five frequency octaves from 321 nm to 12.5 µm. These two combs are controlled by the laser pump polarization and generated an average power of 10.1 W displayed over 70 laser lines for circular pump polarization and 8.6 W over 30 lines for linear polarization. Some laser lines within these combs have been generated for the first time from high-power fiber source in the mid-infrared range. We have also demonstrated the generation of high-power line by optimizing the first vibrational Stokes at 1.8 µm with an average power of 9.3 W and a quantum efficiency of the frequency conversion stage close to 80%

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Hassan, Mohamad. "Conversion en diesel-gaz d'un moteur diesel à injection directe de faible puissance." Valenciennes, 1992. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/be2998f3-db38-4ee2-a7bd-e9ed853663aa.

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Abstract:

Nous étudions le problème de la conversion en diesel-gaz naturel d'un moteur diesel standard à injection directe de 55 kw et l'influence des principaux paramètres de fonctionnement. Les limites imposées pour les charges thermiques et les contraintes mécaniques sont celles du diesel. Il faut refroidir les injecteurs pour éviter leur grippage et pouvoir effectuer à tout moment la commutation diesel-gaz-diesel. Le taux d'injection pilote minimum acceptable pour un fonctionnement stable du moteur qui est de 7% avec les injecteurs d'origine peut être ramené à 2,5% avec des injecteurs monotrous.

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Vighetti, Stéphane. "Systèmes photovoltaïques raccordés au réseau : choix et dimensionnement des étages de conversion." Phd thesis, Grenoble INPG, 2010. http://www.theses.fr/2010INPG0065.

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Abstract:

L'énergie photovoltaïque connaît actuellement un fort développement. Après être restée pendant de longues années un moyen de production anecdotique (site isolé) le photovoltaïque devient aujourd'hui une source d'énergie connectée au réseau, en compétition avec les sources conventionnelles. Ce développement concerne principalement les installations de moins de 3kWc (90% des installations françaises). L'augmentation du nombre de ces centrales de petites puissances au cœur des bâtiments (intégré au bâti) met en exergue les problèmes d'ombrages et peu fortement limiter la production. C'est dans ce contexte de maximisation de la production PV et de changement des fonctionnalités que cette thèse explore les topologies de champs PV (générateurs PV + électronique de puissance) pouvant répondre à ces nouvelles exigences
The grid connected application knows a strong development these last years thanks to the very attractive price incentives of the electricity produced by this kind of application. These new devices with their strong buildings integration and their developments in urban zones can be subjected to severe shadows. Ln these conditions the PV field works in mismatching conditions which can lead to important power losses. Ln this context (maximizing the PV production and new requirements), this thesis explores different PV field topologies (PV generators + power electronics) to decrease the effects of shadow and increase the functionalities

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Vighetti, Stéphane. "Systèmes photovoltaïques raccordés au réseau : Choix et dimensionnement des étages de conversion." Phd thesis, Grenoble INPG, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00525110.

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Abstract:

L'énergie photovoltaïque connaît actuellement un fort développement. Après être restée pendant de longues années un moyen de production anecdotique (site isolé) le photovoltaïque devient aujourd'hui une source d'énergie connectée au réseau, en compétition avec les sources conventionnelles. Ce développement concerne principalement les installations de moins de 3kWc (90% des installations françaises). L'augmentation du nombre de ces centrales de petites puissances au coeur des bâtiments (intégré au bâti) met en exergue les problèmes d'ombrages et peu fortement limiter la production. C'est dans ce contexte de maximisation de la production PV et de changement des fonctionnalités que cette thèse explore les topologies de champs PV (générateurs PV + électronique de puissance) pouvant répondre à ces nouvelles exigences.

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Caramel, Christian. "Nouvelles fonctions interrupteurs intégrées pour la conversion d'énergie." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00160966.

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Abstract:

Les systèmes de conversion de l'énergie électrique sont présents dans beaucoup de domaines de la vie quotidienne. On peut citer le secteur du transport, l'électronique grand public, la médecine, et la distribution de l'énergie. Une défaillance dans une application est le plus souvent ressentie comme étant liée à l'électronique. Adjoignons à cela des besoins en énergie grandissants et une évolution vers une plus grande mobilité, il devient aisé de déduire que les systèmes de conversion de l'énergie modernes doivent êtres plus compacts, plus fiables et plus performants. L'intégration en électronique de puissance est une réponse adéquate à ces problématiques tant elle vise à fiabiliser, à miniaturiser et à améliorer les performances des fonctions de conversion de l'énergie. Les travaux de recherche présentés dans cette thèse traitent de ma contribution à l'amélioration de la fiabilité et des performances d'un composant de puissance largement usité : l'Insulated Gate Bipolar Transistor. Pour cela l'association de deux IGBT aux caractéristiques différentes pour réaliser une architecture dite " faibles pertes " est présentée. Son concept est explicité, son intérêt exposé et son intégration monolithique détaillée. Dans un deuxième temps, une structure de protection monolithiquement intégrable contre les courts-circuits est dévoilée. Son fonctionnement et sa conception en vue de son intégration monolithique sont exposés.

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Mény, Ivan. "Chaîne de conversion éolienne de petite puissance : optimisation d'une génératrice spécifique à entraînement direct, développement de la chaîne de conversion." Montpellier 2, 2005. http://www.theses.fr/2005MON20063.

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Delmas, Laurent. "Étude et mise en oeuvre d'une nouvelle structure de Conversion Multicellulaire Superposé (SMC)." Toulouse, INPT, 2003. http://www.theses.fr/2003INPT015H.

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Abstract:

Les travaux présentés dans ce mémoire concernent l'étude d'une nouvelle structure de conversion d'énergie multiniveaux appelé Convertisseur Multicellulaire Superposé (S. M. C. ). La première partie de ce mémoire sera consacrée à l'étude théorique de ce nouveau convertisseur, tant au niveau de la topologie que de la commande, et permet de mettre en évidence les excellentes propriétés statiques et dynamiques de la structure. Dans la deuxième partie, l'auteur réalisera une étude comparative des énergies réactives stockées dans différents convertisseurs multiniveaux. L'évolution des tensions aux bornes des condensateurs flottants sera ensuite étudiée. Enfin, une évaluation des pertes dans les composants de la structure clôturera ce manuscrit. Une part importante sera réservée aux réalisations expérimentales avec en particulier la conception d'un démonstrateur, la validation des diverses commandes étudiées ainsi que la mesures des pertes dans les Igbts et les diodes de la structure.

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Petitjean, Christophe. "Etude d'un système de récupération d'énergie dans les gaz d'un moteur diesel routier de forte puissance." Paris 10, 1992. http://www.theses.fr/1992PA100045.

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Abstract:

Cette étude s'inscrit dans le cadre général des économies d'énergie. Le système de récupération étudie vise à prélever une partie de la chaleur normalement perdue dans les gaz d'échappement d'un moteur diesel routier. Ce système doit permettre de fournir la puissance nécessaire a la régénération d'une machine frigorifique embarquée. En premier lieu, les potentiels énergétiques et les contraintes d'encombrement du véhicule sont analyses et conduisent aux calculs de dimensionnement de l'échangeur suivant plusieurs types de structures. Ces calculs permettent la définition et la réalisation d'un prototype constitue d'un assemblage de tubes à ailettes longitudinales. Celui-ci est ensuite soumis à des tests expérimentaux sous diverses conditions de fonctionnement. Les résultats sont à chaque fois compares avec ceux obtenus par des modèles informatiques spécialement définis pour chaque phénomène. Dans un premier temps, les lois d'échange utilises sont vérifiées et les problèmes de distribution des gaz étudies à partir d'essais en conditions propres et régimes permanents. Deuxièmement les phénomènes d'encrassement par les suies font l'objet d'une étude théorique et expérimentale qui justifie le choix d'une structure longitudinale. Troisièmement, un code de calcul spécifique aux transferts de chaleur en régimes instationnaires est développe et confirme par des expériences. Ce code permet une caractérisation paramétrique de la constante de temps de l'échangeur. Une fois confirme, le code permet de simuler des phases réelles de fonctionnement le long de parcours routiers types. En dernier lieu, des essais sur banc à rouleaux et véhicule réel viennent confirmer l'ensemble des études précédentes et la faisabilité d'une telle récupération d'énergie.

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Mirecki, Adam. "Étude comparative de chaînes de conversion d'énergie dédiées à une éolienne de petite puissance." Toulouse, INPT, 2005. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000079/.

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Abstract:

L’étude présente un comparatif des architectures et des stratégies de gestion d’énergie dédiées à un système éolien basé sur les voilures de type Savonius (VAWT). Un dispositif MPPT doit être introduit en vue d’obtenir un rendement énergétique maximal. Un pilotage direct en couple ou en vitesse ou indirect par le contrôle du courant du côté du bus continu est possible. En supposant la caractéristique de voilure inconnue, une recherche par logique floue est envisagée. Afin de minimiser les coûts de la chaîne de conversion statique des structures simples (redresseur à diodes, hacheur dévolteur) sont étudiées et comparées avec un montage reposant sur le redresseur MLI. Un banc d’essais dédié a été élaboré en parallèle des modélisations/simulations système. Les comparaisons énergétiques à des vitesses de vent variables ont alors permis d’évaluer les différentes structures et stratégies de pilotage
This study presents a comparison of architectures and strategies of energy management dedicated to VAWT turbines such as Savonius. A Maximum Power Point Tracking must be implemented in order to optimize the energetic behavior. A torque or a speed control, or an indirect control of the DC bus current is possible. In the fact that the wind turbine characteristic is unknown, an operational research based on fuzzy logic is proposed. Aiming to minimize the cost of the static conversion structure, simple structures (diode bridge inverter, associated with DC-DC chopper) are analyzed and compared with a system based on a PWM Voltage Source Inverter. A test bench has been realized in the meantime as a system simulation. Comparisons of the provided energy are made for different wind speeds allowing to evaluate the performance of each structure and of the control strategies

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Mohaghegh, Doust Omid. "Conversion de puissance directe avec faible distorsion de courant d'entrée pour un système multimoteur /." Thèse, Trois-Rivières : Université du Québec à Trois-Rivières, 2008. http://www.uqtr.ca/biblio/notice/resume/30042276R.pdf.

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Mirecki, Adam Roboam Xavier. "Étude comparative de chaînes de conversion d'énergie dédiées à une éolienne de petite puissance." Toulouse : INP Toulouse, 2005. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000079.

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Mohaghegh, Doust Omid. "Conversion de puissance directe avec faible distorsion de courant d'entrée pour un système multimoteur." Thèse, Université du Québec à Trois-Rivières, 2008. http://depot-e.uqtr.ca/1279/1/030042276.pdf.

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Blanc, Maximin. "Optimisation d’une structure de conversion DC/DC réversible pour application aéronautique de forte puissance." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAT115.

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Abstract:

Le véhicule aérien a connu de nombreuses révolutions durant les dernières décennies afin d’être plus économe en énergie et plus respectueux de l’environnement. Dans cet objectif, l’électricité est apparue comme le vecteur énergétique le plus adapté associé aux sources conventionnelles d’énergie. C’est dans ce contexte que nos recherches se sont portées sur ce mode de transport qui va voir des bouleversements structurels importants et de plus en plus d’équipements électriques installés à bord. Ce travail de recherche s’intéresse à une brique de conversion DC/DC nécessaire au transfert d’énergie entre les bus HVDC et LVDC présents sur les avions actuels, pour cela nous avons étudié la structure et le contrôle de la topologie Dual Active Bridge qui apparaît comme le meilleur candidat pour atteindre les objectifs techniques, de rendement et compacité. Un dimensionnement ainsi que des résultats expérimentaux sont présentés pour valider nos choix avec un démonstrateur de 3,75kW. Des pistes de réflexions sont enfin proposées pour poursuivre et étendre certaine assertions vers une structure tri-ports pour l’interfaçage de multiples réseaux et moyen de stockage. L’originalité de ses travaux réside dans la volonté de concevoir un produit industrialisable dans le domaine de l’aéronautique en favorisant plusieurs ruptures technologiques jusqu’alors rédhibitoire chez les avionneurs
Avionics is intended to become more and more efficient in terms of energy saving thanks to increased efficiency of embedded system. Today, electricity is presented as the best energy vector compared to hydraulic or pneumatic. This is why current researches aim to focus on power electronic converters in order to meet the future electrical power demand in aircraft networks. This research project presents a DC/DC dual active bridge converter which is expected as the best candidate to meet the complex requirements of an aircraft environment, especially the high voltage dynamics. This persuaded us to study the structure and modulations which are explained and brought face to face with a 3,75kW demonstrator in order to validate the theoretical assumptions. Some food for thought is proposed to extend this work toward a three-port converter to interface multiple network as well as storage systems. The originality of this work is to build a new kind of active conversion system promoting break through technologies to prove it suits to aircraft specifications

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Ghita, Ion. "Commande avancée de convertisseurs de puissance : application aux réseaux électriques embarqués." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLC061.

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Abstract:

Dans les dernières années, le respect de l’environnement est devenu une des grandes préoccupations des clients du secteur automobile. Les constructeurs cherchent à réduire les émissions carbones de ses produits et les véhicules hybrides ou purement électriques apparaissent comme une alternative viable aux véhicules thermiques. Un des éléments importants de la réussite de la commercialisation des véhicules électriques est la recharge de la batterie qui peut être effectuée par différents moyens, avec des chargeurs embarqués/débarqués, à domicile ou sur la voie-publique. Dans ce domaine un système de charge performant doit notamment être robuste vis-à-vis des contraintes extérieures( perturbations réseaux, impédances de ligne, charges de plusieurs véhicules en même temps), avoir un bon rendement entre la puissance puisée à la prise et celle délivrée à la batterie, maitriser les courants harmoniques rejetés sur le réseau électrique (respect des différentes contraintes réglementaires liées aux perturbations émises). Pour répondre à ces exigences les travaux de cette thèse proposent des commandes innovantes des convertisseurs de puissance contenus dans les chargeurs électriques. Dans un premier temps, la modélisation des convertisseurs de puissance est réalisée en moyenne à la période de commutation et en moyenne généralisée pour d´écrire le processus de génération des harmoniques des courants et tensions des convertisseurs. Des lois de commande non-linéaire fondées sur la théorie de stabilité au sens de Lyapunov sont proposées de fac¸on à induire un comportement en boucle fermée satisfaisant les exigences souhaitées pour les convertisseurs de puissance. La partie commande est complétée par une partie d’observation nécessaire pour l’estimation des signaux non-mesurés et pour l’extraction harmonique. Enfin dans la dernière partie de la thèse, les différentes stratégies de commande sont validées par rapport aux exigences via une co-simulation en reproduisant l’architecture de logiciel model in the loop utilisée dans l’industrie
In the last few years the question of respecting the environment became a central concern of car users. The electric cars respond to the public trend of reducing the toxic emissions of conventional cars. The success of electric cars depends on the charging of the batteries, charging done either at home or on the public domain.The charging system has to respond to the following performance criteria:-robustness to exterior constraints: network perturbations, line impedance, multiple simultaneous charging of vehicles.-a good efficiency for the power transfer between the received power and the power delivered to the battery.-respecting the power distributer constrains for network harmonic pollution.These three points impose the need for efficient control laws for the battery charger. In this context, the power converters (AC / DC - DC / DC) are key components in electrical chargers , an improved control law of these elements can provide a better level of performance for the charger.This work is a continuation of previous work that resulted in several theses with CIFRE funding, in collaboration with Renault in the context of the electric car (but not only):- From an industrial viewpoint, the doctoral student will draw on the expertise, experience and Renault's test facilities in the field of electric traction in the automotive transport.- From an academic point of view the work will benefit from the skills of the working group 'System control’ within the L2S laboratory, in the field of multi-physics modelling, design of control laws and optimization.Supervision will be provided by:- Emmanuel Godoy (Professor, HDR, advisor) and Dominique Beauvois (professor, co-director) of the academic point of view.- Pedro Kvieska (Engineer, Doctor, Ecole Centrale de Nantes) for industrial management within Renault.Objectives of the thesisThe first two years of thesis work will focus on methodological studies of dedicated control laws. During the third year the work will be focused on the implementation of the proposed architectures and control strategies by: implementing of the new control strategies as prototypes on test bench and on the transferability of the proposed control approaches.A big part of the last year will naturally be devoted to the writing of the doctoral thesis and the preparation of the defence

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Roudet, James. "Analyse et comparaison des divers modes de conversion statique CC-CC : modes de commutation et sûreté de fonctionnement, performances CEM." Grenoble INPG, 1990. http://www.theses.fr/1990INPG0139.

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Abstract:

Les travaux présentes dans ce mémoire ont trait a l'amélioration de la conversion statique continu continu vis-à-vis de deux critères différents; la surete de fonctionnement et la compatibilité electromagnetique dont l'importance va croissante de nos jours. Pour ce faire, nous menons une étude comparative concernant une structure de type onduleur de tension mettant en ouvre successivement quatre technologies de semi-conducteurs (igbt-bipolaire, gto, mosfet), et ce dans les trois modes de fonctionnement suivants: thyristor thyristor dual commutation forcée. Un nouveau mode de commande a permis d'atteindre une fiabilité fonctionnelle satisfaisante pour le mode thyristor alors qu'une analyse des cellules de commutation associée a la mesure des pertes par commutation et par conduction constituent un premier pas en direction de la quantification de la fiabilité technologique. Une chaîne de mesure de puissances électriques instantanées developpee pour ces besoins nous permet de dissocier les pertes par commutation des pertes par conduction. De plus un banc de mesures calorimétriques valide le bilan global des pertes. Ces études montrent l'existence d'une certaine adéquation entre le composant semi-conducteur et le mode de commutation. La deuxième partie de ce travail concerne les perturbations émises en mode conduit principalement en mode différentiel et en mode rayonne. Ces investigations s'appuient conjointement sur des simulations et des mesures

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Erroui, Najoua. "High power conversion chain for hybrid aircraft propulsion." Thesis, Toulouse, INPT, 2019. http://www.theses.fr/2019INPT0106.

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Abstract:

Ces dernières années, l’utilisation des systèmes de transport aérien s'est considérablement amplifié. Par conséquent, les considérations environnementales actuelles poussent à réduire leur utilisation. Des projets tels que Clean Sky 2 tentent d’apporter une réponse à ce problème, en proposant une réduction des émissions de CO2 et des nuisances sonores. Le recours à l’hybridation de la propulsion des avions réduirait ces émissions en réduisant la taille et la masse des systèmes et en utilisant des systèmes électriques plus efficaces ce qui permettrai d’augmenter le nombre de passager. Cela permettrait de réduire la consommation de carburant et donc les émissions polluantes. Ces travaux s'inscrivent dans le cadre du projet européen HASTECS Clean Sky 2 qui vise à optimiser l'ensemble de la chaîne électrique de l'avion à propulsion hybride en intégrant toutes les contraintes aéronautiques telles que les décharges partielles pour les équipements électriques placés en zone non pressurisée. Le projet HASTECS s'est fixé le défi de doubler la densité de puissance des machines électriques pour passer de 5 kW/kg à 10 kW/kg, y compris leur refroidissement, tandis que pour l'électronique de puissance, avec son système de refroidissement, le but sera de passer à 15 kW/kg en 2025 et à 25 kW/kg en 2035. Pour augmenter la densité de puissance, la masse du système de refroidissement doit être diminuée dans un premier temps soit en optimisant ses composants, ce qui est fait par le 4ème lot de travail (WP4), soit en réduisant les pertes. La réduction des pertes de l'onduleur pourrait être obtenue en utilisant de semi-conducteurs de faible calibre en tension, en jouant sur les stratégies de modulation ou en utilisant des semi-conducteurs plus performants. La première option peut être faite en utilisant des architectures multi-niveaux pour éviter l'association en série direct. Contrairement à l'association directe en série, l'association parallèle est plus facile à gérer en termes de commande de interrupteurs, ce qui a été autorisé dans nos études. Plusieurs topologies d'onduleurs (topologies à 2, 3 et 5 niveaux) et stratégies de modulation (PWM, injection de troisième harmonique, PWM discontinu et pleine onde) ont été comparées en utilisant plusieurs technologies de semi-conducteurs pour choisir la solution la plus performante en termes de rendement et de densité de puissance. Pour le profil de mission considéré, l'onduleur pourrait être dimensionné pour le point de puissance maximum (décollage) ou la phase de vol la plus longue (croisière). Une étude comparative des stratégies de modulation a été réalisée pour mettre en évidence la structure et la modulation présentant les meilleures performances afin de minimiser les pertes pour les points de dimensionnement choisis en utilisant les topologies les plus intéressantes pour le profil de mission étudié en utilisant deux configurations différentes de bobinage du moteur électrique proposées par le WP1
Recently, the use of air transport systems has increased considerably. Therefore, the current environmental considerations are pushing to reduce their ecological impact. Projects such as Clean Sky 2 provide an answer to this problem, by proposing a reduction in CO2 emissions and noise pollution. The development of a hybrid-electric aircraft would reduce these emissions by reducing the size and weight of the systems and using more efficient electrical systems. This would reduce fuel consumption and therefore pollutant emissions. This work takes part into HASTECS Clean Sky 2 European project which aims to optimize the complete electrical chain of the hybrid aircraft integrating all aeronautical constraints such as partial discharges for electrical equipment placed in the non-pressurized zone. HASTECS project has set itself the challenge of doubling the specific power of electric machines including their cooling from 5 kW/kg to 10 kW/kg, while the power electronics, with their cooling system, would evolve from 15 kW/kg in 2025 to 25 kW/kg in 2035. To increase the specific power, the cooling system mass should be decreased either by optimizing its components which is done by the 4th work package (WP4) or by reducing power losses. Inverter losses reduction could be achieved by using small voltage rating components, by playing on modulation strategies or by using more performant semiconductors. The first option could be done by using multilevel architectures to avoid the direct series association. Unlike direct series association, the parallel one is easier to manage in terms of switches command so it was allowed in our studies. Several inverter topologies (2-, 3- and 5-level topologies) and modulation strategies (PWM, third harmonic injection, discontinuous PWM and full-wave) were compared using several semiconductors generations to choose the most performant solution in terms of efficiency and specific power. For the considered mission profile, the inverter could be sized for the maximum power point (takeoff) or the most extended flight phase (cruise). A comparative study of modulation strategies was carried out to highlight the structure and modulation presenting the best performance to minimize the losses for the chosen sizing points using most interesting topologies for the studied mission profile using two electrical motor windings configurations proposed by WP1

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Courteix, Alain. "Contribution à la synthèse systématique des convertisseurs statiques à conversion indirecte : application à la conversion continue basse tenssion alternative basse fréquence : étude et réalisation." Toulouse, INPT, 1986. http://www.theses.fr/1986INPT048H.

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Abstract:

Dans cette etude l'auteur se propose de determiner la structure d'un convertisseur complexe de facon aussi systematique que possible. Dans ce but, il definit des lois d'association de convertisseurs elementaires. L'application de ces lois et le respect d'un cahier des charges permet d'effectuer la synthese des structures adaptees et aussi d'envisager la generalisation de la methode utilisee. Cette demarche est decrite dans le cadre de la conversion continue (basse tension) alternative (haute tension sinusoidale, basse frequence). Les schemas de structure issus de cette synthese sont ensuite valides par une etude theorique et une simulation analogique. Etudes et realisations des principaux constituants du convertisseur: les interrupteurs basse tension, les interfaces signal-puissance, les circuits de commamde et de gestion de l'ensemble

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Cheron, Yvon. "La commutation douce dans la conversion statique de l'énergie électrique." Toulouse, INPT, 1988. http://www.theses.fr/1988INPT084H.

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Abstract:

Cette these traite d'une nouvelle conception de la conversion statique de l'energie electrique, fondee sur une recherche systematique de la commutation qui induit le minimum de contraintes sur les interrupteurs: la commutation douce. L'auteur precise d'abord un certain nombre de notions fondamentales de l'electronique de puissance et en introduisant la dualite, tant au niveau des structures et des interrupteurs que des mecanismes de commutation, il donne une dimension supplementaire a la discussion. L'analyse des performances d'une classe de convertisseurs, les onduleurs a resonance, montre qu'elles trouvent leurs origines dans les mecanismes particuliers de commutation des interrupteurs qui possedent chacun une commutation commandee et une commutation spontanee. La commutation douce est ainsi mise en evidence avec ses avantages, notamment la reduction des pertes et de la pollution de l'environnement du convertisseur. Apres avoir determine les regles d'obtention de la commutation douce, l'auteur propose une approche nouvelle de la conversion statique basee sur l'exploitation systematique de ce type de commutation. Les convertisseurs a resonance forment la principale famille de ces nouveaux convertisseurs continu-continu, tout d'abord non resersibles, puis reversibles. Il montre alors comment on peut concevoir la conversion continu-alternatif et debouche enfin sur une generalisation du procede a toutes les formes de conversion. Les montages proposes sont originaux et ont fait l'objet de depots de brevets. Apres avoir donne les regles de dimensionnement de ces nouveaux convertisseurs, le memoire de these se termine par une description des realisations industrielles qui exploitent deja les resultats de cette etude. De nombreuses annexes explicitent certaines methodes d'etude ou modes specifiques de commande

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Chihani, Omar. "Etude de la fiabilité de composants GaN en conversion d'énergie." Thesis, Bordeaux, 2018. http://www.theses.fr/2018BORD0148/document.

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Abstract:

L’industrie des transports aéronautique et terrestre voit une augmentation constante de l’électrification de ses fonctions. Les actionneurs mécaniques ou hydrauliques sont au fil des évolutions technologiques remplacés par des actionneurs électriques.Les composants qui dominent le marché actuellement ne semblent plus capables de suivre la tendance. En effet, les composants de puissance à base de silicium règnent toujours sur le marché actuel, grâce à leur faible coût. Ce matériau commence par contre à atteindre ses limites théoriques en termes de performances. Dans ce contexte, différentes structures en semi-conducteurs à large bande interdite sont en train d’émerger afin de succéder au silicium.Cette étude a pour objectif d’évaluer la fiabilité des transistors de puissance à base de Nitrure de Gallium. Ces composants semblent être très prometteurs pour des applications moyennes puissances. Cependant, les mécanismes de défaillance dont peuvent souffrir ces composants ne sont pas encore suffisamment étudiés. L’étude consiste en l’application de vieillissements alliant contraintes thermiques et électriques. Ces vieillissements sont effectués à différentes conditions de tension et de température. L’objectif de cette méthode est, dans un premier temps, d’isoler l’effet de chaque facteur de stress sur l’état des composants, et dans un second temps, d’identifier les mécanismes de défaillances activés en fonction des conditions de vieillissement.Ce travail a permis d’identifier l’existence de différents mécanismes de défaillance pouvant être activés selon les conditions de vieillissement. En effet, il est apparu que la gamme de température de vieillissement utilisée influe grandement sur la prédominance des mécanismes de défaillance activés. Les résultats obtenus remettent en question les normes de qualification actuellement appliquées aux composants en Nitrure de Gallium. Ces normes devraient revoir à la hausse les températures de vieillissement utilisées afin de couvrir des gammes plus proches des températures d’utilisation pour ce type de composants
The aeronautical and terrestrial transport industries know a steady increase in the electrification of their functions. In fact, the mechanical or hydraulic actuators are gradually replaced by electric ones.The components dominating the market today seem unable to follow the trend anymore. In fact, silicon-based power components still prevail in the current market, thanks to their low cost. However, this material begins to reach its theoretical limits in terms of performance. In this context, different wide bandgap semiconductor structures are emerging to take on from silicon.The aim of this study is to assess the reliability of power transistors based on Gallium Nitride. These components are very promising for medium power applications. However, the failure mechanisms of these components are not yet sufficiently studied. The study consists in the application of aging tests combining thermal and electrical stresses. These agings are carried out under different conditions of tension and temperature. The objective of this method is, firstly, to isolate the effect of each stressor on the state of the components, and secondly, to identify the failure mechanisms activated according to the aging conditions.This work made it possible to identify the existence of different failure mechanisms that can be activated according to the aging conditions. Indeed, it has emerged that the aging temperature range used influences the predominance of activated failure mechanisms. The results challenge the adequacy of current qualification standards for Gallium Nitride components. These standards should revise upwards the aging temperatures used to cover ranges closer to the operating temperatures of this kind of components

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RAOULT, FABRICE. "Etude de nouvelles configurations de conversion de frequence spectre large pour les lasers de puissance." Paris 6, 1999. http://www.theses.fr/1999PA066421.

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Abstract:

Ce travail de these a permis de presenter la demonstration experimentale d'une nouvelle technique de conversion de frequence d'impulsions a spectre large. Le besoin pour ce type d'impulsions dans le contexte des lasers de puissance est apparu pour la production des impulsions courtes ou pour l'utilisation des techniques de lissage optique. La limitation spectrale des techniques de conversion de frequence pour l'obtention de forts rendements energetiques est devenue un enjeu majeur. Nous avons mene notre etude pour la conversion de frequence des faisceaux possedant un spectre large uniquement a l'aide de cristaux de kdp qui sont adaptes aux dimensions de nos faisceaux laser de haute puissance. Dans la premiere campagne experimentale, nous avons utilise un schema de conversion de frequence type i type ii. Nous nous sommes servis de systemes dispersifs a reseaux pour mettre en forme la derive de frequence de nos impulsions pompes. En partant d'une impulsion de 9 nm de largeur spectrale, nous avons obtenu des impulsions a 352 nm, de largeur spectrale 1,2 nm. Des rendements de 40% ont ete atteints. L'experience a ete etendue a la compression de cette impulsion ultraviolette a derive de frequence. Nous avons ainsi determine pour nos impulsions courtes uv une duree d'environ 220 fs. La technique de conversion de frequence par adaptation des phases nous a permis egalement de produire une impulsion monochromatique non resolue par notre appareil de mesure (< 0,1 nm) par conversion de frequence d'impulsions a spectre large avec des rendements identiques au cas du doublement de frequence d'impulsions monomodes. Enfin, nous avons applique la technique de conversion de frequence par adaptation des phases pour produire des impulsions monochromatiques mises en forme temporellement avec des fronts de montee de 20 a 30 ps.

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Bretagne, Emmanuel. "Générateurs d'ondes et instabilité thermoacoustiques : application à la conversion d'energie." Paris 6, 2001. http://www.theses.fr/2001PA066399.

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Fave, Alain. "Etude et réalisation par épitaxie en phase liquide de convertisseurs photovoltaïques de puissance en GaAs pour la télé-alimentation." Lyon, INSA, 1996. http://www.theses.fr/1996ISAL0082.

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Abstract:

Les cellules photovoltaïques en GaAs se développent selon 3 axes : le spatial, la concentration solaire et la télé-alimentation, sujet de notre étude. Ce travail avait pour but de démontrer la faisabilité d'un récepteur photovoltaïque pouvant convertir plusieurs watts à partir de l'énergie lumineuse d'une diode laser émettant à 814 nm. Nous définissons tout d'abord la structure utilisée: une cellule Ga1-xA1xAs / GaAs - élaborée par épitaxie en phase liquide. Nous décrivons les différents paramètres technologiques à optimiser: notre attention s'est particulièrement attachée au dépôt d'une simple couche anti-reflets optimisée pour la longueur d'onde étudiée. Enfin, les résultats des caractérisations des cellules sont présentés: l'amélioration du rendement quantique externe à 814 nm obtenue grâce à notre optimisation la couche anti-reflets, les bonnes caractéristiques sous obscurité. Nos cellules ont présentées un rendement de conversion maximal de 23 % sous illumination solaire concentrée et proches de 50 % sous illumination monochromatique à 814 nm
Transmission of electrical power under optical form is of increasing interest. This work describes efforts to develop of simple structure of GaAs solar cells for coupling ta 814 nm laser beam. The fabrication technology developed for high efficiency solar cells can be used directly for the monochromatic applications. The cell is a p-Ga1-xA1xAs/p-GaAs/n-GaAs structure grown by liquid phase epitaxy. We describe the various parameters that we had to optimize, above all the anti-reflection layer. We report conversion efficiencies near to 50% under the 814 nm monochromatic illumination

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Flament, Axel. "Conversion N/A radiofréquence 1bit multivoies à filtrage programmable intégré en technologies CMOS 65nm et IPD." Thesis, Lille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LIL10025/document.

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Abstract:

Une nouvelle approche de la conversion numérique analogique des signaux RF est proposée au sein d'une chaîne d'émission basée sur le principe de la modulation delta-sigma qui fournit un signal sur 1 bit à haute cadence dans le cadre de la recherche sur la radio logicielle. Le standard choisi pour démontrer ce concept est l'UMTS. La conversion numérique analogique du signal radiofréquence a été réalisée en mode tension pour des raisons d'efficacité par l'intermédiaire d'un amplificateur de puissance commuté. Afin de générer suffisamment de puissance avec les technologies submicroniques fonctionnant à faibles tensions d'alimentation, un combineur de puissance différentiel cinq voies avec des lignes de transmission à éléments localisés a été réalisé dans des technologies CMOS 65nm et IPD (Integrated Passive Devices), toutes deux développées par ST Microelectronics. Cette architecture offre en plus la possibilité de réaliser un filtre semi numérique reconfigurable qui permet de créer des zéros de transmission dans les bandes voisines du standard considéré. Les mesures réalisées sur un système comprenant le générateur numérique delta-sigma ainsi que le combineur de puissance à lignes de transmission et le filtrage numérique reconfigurable permettent de valider les différents principes développés dans cette thèse. Le combineur de puissance permet d'obtenir une puissance de 18dBm pour un signal sinusoïdal dans la bande fondamentale grâce à un gain en puissance relatif pour cinq voies de 14dB à 1.2GHz
Ln this work a novel approach to D/A conversion of RF signais is developed in the context of a transmission chain based on delta-sigma modulation, providing a very high speed 1 bit digital signal, suitable for software-defined radio (SDR). The standard chosen to demonstrate this con cep is UMTS. Digital to analogue conversion is realized here in a voltage-mode for efficiency reasons thanks to a switching Power Amplifier. ln order to provide enough power with low voltage deep-submicron technologies, a five channels differential power combiner using lumped element transmission lines has been realised in 65nm CMOS and Integrated Passive Devices (IPD) processes, both developed by ST Microelectronics. A reconfigurable semi-digital filter can be realized in the latter architecture ln order to create notches in the nearby frequency bands. Measurements are made on a full system, comprising a digital delta-sigma signal generator, a 5-path power combiner and a reconfigurable digital filtering. The 5-path power combiner allows a maximal output power for a single tone in fundamental band of 18dBm thanks to a 14dB relative power gain at 1.2GHz

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Abou, El Ela Mohamed. "Analyse d'un prototype d'appareillage électronique pour la mesure des performances de groupements de puissance de modules photovoltaïques." Lyon 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LYO19023.

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Abstract:

Analyse de la reponse instantanee d'un champ de modules photovoltaiques. Dans ce but un appareillage d'acquisition et de traitement des donnees a ete concu et teste, permettant la mesure de la caracteristique courant-tension du champ de modules complet ou d'une partie de ce champ. La puissance visee est superieure a 100 kw. Traitement et analyse des resultats

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Berasategi, Arostegi Aloña. "New optimized electrical architectures of photovoltaic generators with high conversion efficiency." Toulouse 3, 2013. http://thesesups.ups-tlse.fr/2079/.

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Abstract:

L'objectif de cette thèse est l'optimisation du rendement des chaînes de conversion photovoltaïques (PV). Différentes améliorations de l'architecture électriques et de ses algorithmes de commande ont été développées afin d'obtenir un haut rendement de conversion sur une grande plage de puissance d'entrée. Ces travaux portent également sur l'allongement de la durée de vie de l'étage de conversion électrique. Les avantages et les inconvénients d'un système composé de convertisseurs connectés en parallèle ont été montrés notamment à travers une analyse de pertes. Ces études ont permis la conception d'une nouvelle architecture constituée par des convertisseurs parallélisés. Cette dernière est appelée "Convertisseur Multi-Phase Adaptative" (MPAC). Sa singularité réside dans ses algorithmes de commande qui adaptent les phases actives selon la production de puissance en temps réel et recherchent la configuration la plus efficiente à chaque instant. De cette façon, le MPAC garantit un haut rendement de conversion sur toute la plage de puissance de fonctionnement. Une autre loi de commande permet quant à elle d'uniformiser le temps de fonctionnement de chaque phase par l'implémentation d'un algorithme de rotation de phase. Ainsi, le stress des composants de ces phases est maintenu homogène, assurant un vieillissement homogène pour chacune des phases. Etant donné alors le faible stress appliqué sur chaque composant, la structure MPAC présente une durée de vie plus importante. Les améliorations de l'étage de conversion de puissance ont pu montrer par la réalisation d'un prototype expérimental et par la réalisation de tests expérimentaux la validation globale du système. Pour finir, des tests comparatifs entre une chaîne de conversion PV classique et notre système ont montré une amélioration significative du rendement de conversion
This thesis focuses in the optimization of the efficiency of photovoltaic power conversion chain. In this way, different improvements have been proposed in the electrical architecture and its control algorithms in order to obtain high efficiency in a large rage of input power and long life-time of PV power conversion system. Using loss analysis, the benefits and drawbacks of parallel connection of power structures has been shown. This analysis has allowed the conception of a new optimized architecture constituted by parallelized power converters, called Multi-Phase Adaptive Converter (MPAC). The singularity of these power structures consists on the adaptation of the phases of the converter depending on the power production in real-time and looking for the most efficient configuration all time. In this way, the MPAC guarantees high conversion efficiency for all power ranges. Another control law is also implemented which guarantees a rotation of the phases to keep their working time uniform. Thus, the stress of the components of all the phases is kept homogenous, assuring a homogeneous aging of the phases. Since the global stress of the component is lower, the MPAC presents a longer life-time. The improvements in the power conversion stage are shown by experimental prototypes. Experimental tests have been done for global validation. Comparison with a classical power conversion stage shows the improvement in the global conversion efficiency

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Lin-Shi, Xuefang. "Commande des systèmes de conversion d'énergie." Habilitation à diriger des recherches, INSA de Lyon, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00182507.

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Abstract:

Ce document retrace mes activités d'enseignement effectuées depuis ma nomination à l'Institut National des Sciences Appliquées (INSA) de Lyon comme Maître de Conférences ainsi que mes activités de recherche menées au sein du Centre de Génie Electrique de Lyon (CEGELY), UMR CNRS 5005, devenu le Laboratoire Ampère depuis janvier 2007.

La première partie dresse un bilan de mon parcours professionnel, de mes activités de recherche, de mes activités d'encadrement, de ma participation à l'administration et de mes activités d'enseignement.

La seconde partie est consacrée à une présentation thématique des travaux menés dans les trois axes de recherche suivants : la commande pour des entraînements électriques, la commande des systèmes dynamiques hybrides et la commande des convertisseurs de puissance à découpage.

Ma contribution scientifique à travers des publications et des communications sera listée dans la troisième partie.

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Herbecq, Nicolas. "Conception et réalisation de composants GaN innovants pour les applications de conversion de puissance au-delà du kilovolt." Thesis, Lille 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LIL10152.

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Abstract:

Les transistors à haute mobilité électronique à base de Nitrure de Gallium sur substrat de silicium (GaN-sur-Si) sont des candidats prometteurs pour les futures générations de convertisseur de puissance. Aujourd’hui, plusieurs verrous techniques ralentissent la commercialisation de cette technologie au niveau industriel, en particulier pour les applications requérant de haute tension (≥ 600 V). Dans ce contexte, ces travaux constituent une contribution au développement de composants innovants à base de GaN-sur-Si fonctionnant au-delà de 1kV. Nous nous sommes principalement focalisés sur l’amélioration de la tenue en tension de ce type de transistors au travers du développement d’un procédé de gravure localisée du substrat en face arrière permettant de supprimer le phénomène de conduction parasite localisé entre les couches tampons et le substrat. Ce procédé ainsi que l’utilisation de structures d’épitaxie innovantes nous ont permis d’observer une amélioration drastique des performances électriques des transistors à haute tension. Nous avons pu notamment démontrer pour la première fois la possibilité de délivrer des tenues en tension de plus de 3 kV sur cette filière émergente. Ces résultats obtenus, supérieurs à l’état de l’art, laissent envisager l’utilisation des technologies GaN-sur-Si pour les moyennes et hautes gammes de tension (>1000V)
GaN-based High Electron Mobility Transistors (HEMTs) on Silicon substrate (GaN-on-Si) are promising candidates for future generations of power converters. Today, technical limitations need to be overcome in order to allow the industrial commercialization of this technology, particularly for high-voltage applications (≥ 600 V). In this frame, this work constitutes a contribution to the development of innovative GaN-on-Si devices operating above 1kV. We mainly focused on the improvement of the blocking voltage of the transistors with the realization of a local substrate removal process with the aim of suppressing the parasitic conduction phenomena between the buffer layer and the substrate. Owing to an improved technological process and innovative epitaxial structures, we observed a drastic improvement of the electrical performances of the transistor under high voltages. In particular, we have been able to demonstrate for the first time a blocking voltage above 3kV for this emerging technology. These results, well beyond the state of the art, pave the way for higher voltage operation GaN-on-Si power devices

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Pham, Dang Kien Germain. "Conversion analogique-numérique Sigma-Delta large bande appliquée à la mesure des non-linéarités des amplificateurs de puissance." Thesis, Paris, ENST, 2013. http://www.theses.fr/2013ENST0003/document.

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Abstract:

Les amplificateurs de puissance, éléments constitutifs essentiels de tout système de télécommunication, vont jouer un rôle capital dans le développement des futurs systèmes de communication. Aujourd'hui l'amélioration des amplificateurs de puissance nécessite un progrès technologique au niveau du composant lui même mais doit aussi tenir compte d'une approche plus globale. En particulier, le progrès dans les traitements numériques permet aujourd'hui de corriger en amont certaines distorsions qui seront générées en aval de la chaîne de communication. La pré-distorsion numérique est une technique de correction des amplificateurs de puissance qui connaît un intérêt grandissant de par son intégration complètement numérique et par les gains en linéarité et en consommation. Cette technique nécessite une voie de retour dont un élément critique est le convertisseur analogique-numérique. Ce composant doit répondre à des contraintes de résolution, de bande passante et de linéarité élevées. Dans cette thèse, nous proposons une nouvelle architecture de convertisseur analogique-numérique à base de modulateurs Sigma-Delta passe-bande. Cette architecture tire partie du fonctionnement passe bande des modulateurs que nous faisons travailler en parallèle, chacun centré sur différentes fréquences, mais aussi d'un agencement en cascade particulier pour éliminer le signal utile, qui est de forte puissance, dans le but de diminuer les contraintes de dynamique.La conception haut niveau et les simulations ont été menées pour des systèmes à temps discret et aussi à temps continu et a nécessité le développement d'outils adaptés de simulation se basant sur la boîte à outils Delta Sigma Toolbox de Richard Schreier
Power amplifiers, which are essential elements of any communication system, will play a crucial role in the development of future communication systems. Today improving power amplifiers requires technological advances at the circuit device level, but one also must consider a more global approach. In particular, advances in digital processing can now correct in the early stage of the communication chain some distortions that are generated downstream in the chain. Digital pre-distortion is a correction technique for power amplifiers that has a growing interest because of its completely digital implementation and of its gains in linearity and energy consumption. This technique requires a feedback path where the analog-to-digital converter is a critical element. This component must satisfy the constraints of high resolution , wide bandwidth, and high linearity. In this thesis, we propose a new architecture of analog-to-digital converter based on bandpass Delta-Sigma modulators. This architecture takes advantage of operating bandpass modulators that are designed to work in parallel, each focusing on different frequencies, but also of a particular cascading arrangement to eliminate the useful signal, which has a high power, in order to reduce dynamics constraints. High-level design and simulations were carried out for discrete time and continuous time systems and also required the development of appropriate simulation tools

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Pham, Dang Kien Germain. "Conversion analogique-numérique Sigma-Delta large bande appliquée à la mesure des non-linéarités des amplificateurs de puissance." Electronic Thesis or Diss., Paris, ENST, 2013. http://www.theses.fr/2013ENST0003.

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Abstract:

Les amplificateurs de puissance, éléments constitutifs essentiels de tout système de télécommunication, vont jouer un rôle capital dans le développement des futurs systèmes de communication. Aujourd'hui l'amélioration des amplificateurs de puissance nécessite un progrès technologique au niveau du composant lui même mais doit aussi tenir compte d'une approche plus globale. En particulier, le progrès dans les traitements numériques permet aujourd'hui de corriger en amont certaines distorsions qui seront générées en aval de la chaîne de communication. La pré-distorsion numérique est une technique de correction des amplificateurs de puissance qui connaît un intérêt grandissant de par son intégration complètement numérique et par les gains en linéarité et en consommation. Cette technique nécessite une voie de retour dont un élément critique est le convertisseur analogique-numérique. Ce composant doit répondre à des contraintes de résolution, de bande passante et de linéarité élevées. Dans cette thèse, nous proposons une nouvelle architecture de convertisseur analogique-numérique à base de modulateurs Sigma-Delta passe-bande. Cette architecture tire partie du fonctionnement passe bande des modulateurs que nous faisons travailler en parallèle, chacun centré sur différentes fréquences, mais aussi d'un agencement en cascade particulier pour éliminer le signal utile, qui est de forte puissance, dans le but de diminuer les contraintes de dynamique.La conception haut niveau et les simulations ont été menées pour des systèmes à temps discret et aussi à temps continu et a nécessité le développement d'outils adaptés de simulation se basant sur la boîte à outils Delta Sigma Toolbox de Richard Schreier
Power amplifiers, which are essential elements of any communication system, will play a crucial role in the development of future communication systems. Today improving power amplifiers requires technological advances at the circuit device level, but one also must consider a more global approach. In particular, advances in digital processing can now correct in the early stage of the communication chain some distortions that are generated downstream in the chain. Digital pre-distortion is a correction technique for power amplifiers that has a growing interest because of its completely digital implementation and of its gains in linearity and energy consumption. This technique requires a feedback path where the analog-to-digital converter is a critical element. This component must satisfy the constraints of high resolution , wide bandwidth, and high linearity. In this thesis, we propose a new architecture of analog-to-digital converter based on bandpass Delta-Sigma modulators. This architecture takes advantage of operating bandpass modulators that are designed to work in parallel, each focusing on different frequencies, but also of a particular cascading arrangement to eliminate the useful signal, which has a high power, in order to reduce dynamics constraints. High-level design and simulations were carried out for discrete time and continuous time systems and also required the development of appropriate simulation tools

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Hocquet, Steve. "Optimisation de la modulation de phase utilisée pour les lasers de puissance : minimisation de la conversion FM-AM tout en conservant les fonctionnalités d’élargissement spectral nécessaires à la fusion." Phd thesis, Paris, ENST, 2009. https://pastel.hal.science/pastel-00005878.

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Abstract:

Dans ce manuscrit, nous abordons la problématique des modulations de phase sur les lasers de puissance (comme le Laser MégaJoule, projet développé en France) et de leur impact sur différents phénomènes physiques comme la suppression de la diffusion Brillouin stimulée (nécessaire pour éviter l’endommagement des optiques) et le lissage optique qui permet une homogénéisation spatiale des taches focales. Nous abordons de manière approfondie les contreparties des modulations de phase et en particulier la conversion FM-AM qui est source de modulations d’intensité non désirées et de perte d’énergie. Nous donnons une modélisation qui se veut complète des phénomènes générant de la conversion FM-AM sur une chaîne de laser de puissance. Nous étudions théoriquement et expérimentalement les deux méthodes permettant de réduire la conversion FM-AM à distorsion spectrale donnée : la compensation des fonctions de transfert et la modification du signal de modulation de phase pour le rendre moins sensible aux effets de distorsions spectrales. Concernant la seconde voie d’exploration, nous déterminons quelle devrait être la forme du spectre idéal de la modulation de phase et nous donnons une méthode pour s’en approcher. Nous montrons la faisabilité pratique d’une telle méthode et nous effectuons différentes expériences pour montrer dans quelles mesures ces solutions peuvent améliorer les performances des lasers de puissance. Nous concluons ce manuscrit de thèse, en proposant des solutions optimisées pour le Laser MégaJoule
In this manuscript, we present the issue of phase modulations for high-power lasers (such as the Laser MegaJoule project developed in France) and their impact on different physical phenomena such as the suppression of stimulated Brillouin scattering (necessary to avoid optical damage) and optical smoothing that allows spatial homogenization of focal spots. We present the drawbacks of phase modulations, particularly the FM-to-AM conversion that is a source of unwanted intensity modulations and energy loss. We model FM-to-AM conversion depending on the origins of the spectral distorsions in high-power lasers. We study experimentally and theoretically both methods to reduce FM-to-AM conversion for a given spectral distortion: transfer function compensation and modification of the phase modulation signal to make it less sensitive to the effects of spectral distortions. For the second method, we determine the ideal shape of the phase modulation spectra and we give a way to approach it. We show the practical feasibility of this method and we experimentally assess thel improvement of the laser performance. We conclude this manuscript by giving optimized solutions for the Laser MegaJoule

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Nguyen, Dac Binh. "Intégration fonctionnelle autour des composants quatre quadrants Avec l’application à la conversion AC/AC." Grenoble INPG, 2008. http://www.theses.fr/2008INPG0020.

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Abstract:

La thèse porte sur l'intégration fonctionnelle autour des composants commandables bidirectionnels en courant et en tension, avec pour application, la conversion AC-AC à prélèvement sinusoïdal (PFC). La première partie du document de thèse présente la mise en oeuvre d'un gradateur AC-AC à l'aide de dispositifs intégrables. Certains bénéfices sont clairement mis en évidence à travers une analyse fonctionnelle et une validation expérimentale complètes. La seconde partie du mémoire porte sur l'intégration fonctionnelle des périphériques nécessaires à la mise en oeuvre d'un composant de puissance à structure verticale. En particulier, les conditions d'intégration, le contexte technologique et les performances électriques sont abordés et analysés. L'étude est conduite à travers un effort de modélisation conséquent, tant au niveau des composants que des interactions entre composants. Une validation expérimentale conduite au CIME-Nanotech apporte des conclusions intéressantes sur la démarche suivie
The thesis focuses on the functional integration of the components drived by bidirectional current and voltage, applied for the AC-AC conversion with Power Factor Correction (PFC). The first part of the thesis presents the implementation of a AC-AC dimmer with integrated devices. Some benefits are clearly highlighted through a functional analysis and a complete experimental validation. The second part of the thesis concentrates on the functional integration of « peripherals » which are needed for the implementation of a power component with vertical structure. In particular, the conditions for integration, technological and electrical performances are discussed and analysed. The study is carried on through an important work of modelling efforts both on components and on their interactions. An experimental validation done at CIME-Nanotech provides interesting conclusions about the approach which has been used

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Shraif, Mohamed Firas. "Optimisation et mesure de chaîne de conversion d'énergie photovoltaïque en énergie électrique." Toulouse 3, 2002. http://www.theses.fr/2002TOU30168.

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Cabal, Cedric. "Optimisation énergétique de l'étage d'adaptation électronique dédié à la conversion photovoltaïque." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00357487.

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Abstract:

Une chaîne de conversion photovoltaïque signifie aujourd'hui un générateur photovoltaïque (GPV) connecté à une charge par l'intermédiaire d'un convertisseur. Selon l'application visée, l'énergie photovoltaïque est soit utilisée telle quelle par la charge, soit stockée ou bien injectée directement au réseau électrique. L'optimisation de la production de cette énergie reste encore du domaine de la recherche et beaucoup d'innovations sont encore nécessaires pour en faire une énergie fiable. De nos jours, les axes de recherche pour augmenter la production de cette énergie sont principalement focalisés sur l'extraction de la puissance maximale, mais très peu de solutions sont proposées pour améliorer l'efficacité énergétique de la chaîne de conversion dans son ensemble. Cette thèse est focalisée sur l'optimisation des performances des étages d'adaptation. Ainsi, des améliorations sont proposées sur les différentes parties constituant la chaîne de conversion. Le haut degré d'intégration et la flexibilité apportés par le domaine digital nous ont poussés vers la numérisation de commandes MPPT élaborées sur le principe de commande extrémale. L'amélioration de l'étage de conversion est illustrée au travers de deux structures, inspirées de méthodes couramment utilisées dans les applications de fortes puissances comme la mise en parallèle de convertisseurs DC-DC fonctionnant en mode interleaving. De nouvelles propriétés, intrinsèques à des structures semigiratrices de puissance, renforcent l'étude. Une nouvelle architecture basée sur la discrétisation de chaque générateur photovoltaïque est ainsi proposée comme pouvant être le meilleur compromis en termes de transfert d'énergie solaire.

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Lacressonnière, Fabien. "Conception de structures de conversion d'énergie à double fonctionnalité pour chariots électriques de manutention." Artois, 2005. http://www.theses.fr/2005ARTO0205.

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Abstract:

Actuellement, dans les chariots électrique de manutention, deux convertisseurs statiques distincts sont utilisés : d'un côté un variateur de vitesse et de l'autre un chargeur de batterie. Notre étude porte sur l'utilisation des éléments de la chaîne de traction (variateur de vitesse) comme chargeur de batterie afin de réduire le coût et améliorer les performances. Pour mener cette étude, deux types de chariot ont été choisi : le transpalette à motorisation à courant continu et un chariot élévateur à motorisation à curant alternatif. Après un bref rappel des technologies et normes à respecter (pollution harmonique du réseau, isolation galvanique), le choix de la topologie s'est porté sur le convertisseur à stockage capacitif (CUK) avec isolation galvanique pour le transpalette et sur un onduleur/redresseur à M. L. I. Pour le chariot élévateur. Une étude mécanique pour les deux chariots a permis de conclure sur l'efficacité du freinage par récupération. Afin d'analyser l'influence d'un courant de charge ayant une composante sinusoïdale sur la batterie, le modèle équivalent de la batterie a été introduit. Pour le transpalette, l'analyse complète (dimensionnement, modèle dynamique, C. A. L. C. ) du convertisseur à stockage capacitif a été effectuée. Pour le chariot élévateur, le moteur asynchrone est couplé directement à la roue motrice et il est utilisé comme transformateur lors de la charge de la batterie. Une étude de dimensionnement du moteur a été menée et son association avec l'onduleur/redresseur M. L. I. A été analysée
Nowadays, in electric industrial trucks, two distinct power converters are used : on the one hand a speed controller and on the other hand a battery charger. The aim of the study is to use the existing components (speed controller) to realize a battery charger in order to reduce the cost and improve performances. To undertake this study, two industrial trucks have been selected : a transpallet with DC motorization and a fork lift truck with AC motorization. After a brief reminder on the technologies and standards to respect (harmonic pollution, galvanic isolation), the choice of the topology was made on the CUK converter with a galvanic isolation for the transpallet and on a P. W. M. Inverter/rectifier for the fork lift truck. A mechanical study for the two industrials trucks has allowed to conclude on the effectiveness from the regenerative braking. In order to analyse the influence of a charging current with a sinusoidal perturbation on the performances of the lead-acid battery, the electrical model has been introduced. For the transpallet, the full analyse (dimensioning, dynamical model, snubber) of the CUK converter has been done. For the fork lift truck, the induction motor is directly coupled at the main wheel and it is used like as a transformer during the charge of the battery. A dimensioning study of the motor has been presented and its interaction with the P. W. M. Inverter/rectifier has been analysed

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Cabal, Cédric. "Optimisation énergétique de l'étage d'adaptation électronique dédié à la conversion photovoltaïque." Toulouse 3, 2008. http://thesesups.ups-tlse.fr/429/.

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Abstract:

Une chaîne de conversion photovoltaïque signifie aujourd'hui un générateur photovoltaïque (GPV) connecté à une charge par l'intermédiaire d'un convertisseur. Selon l'application visée, l'énergie photovoltaïque est soit utilisée telle quelle par la charge, soit stockée ou bien injectée directement au réseau électrique. L'optimisation de la production de cette énergie reste encore du domaine de la recherche et beaucoup d'innovations sont encore nécessaires pour en faire une énergie fiable. De nos jours, les axes de recherche pour augmenter la production de cette énergie sont principalement focalisés sur l'extraction de la puissance maximale, mais très peu de solutions sont proposées pour améliorer l'efficacité énergétique de la chaîne de conversion dans son ensemble. Cette thèse est focalisée sur l'optimisation des performances des étages d'adaptation. Ainsi, des améliorations sont proposées sur les différentes parties constituant la chaîne de conversion. Le haut degré d'intégration et la flexibilité apportés par le domaine digital nous ont poussés vers la numérisation de commandes MPPT élaborées sur le principe de commande extrémale. L'amélioration de l'étage de conversion est illustrée au travers de deux structures, inspirées de méthodes couramment utilisées dans les applications de fortes puissances comme la mise en parallèle de convertisseurs DC-DC fonctionnant en mode interleaving. De nouvelles propriétés, intrinsèques à des structures semigiratrices de puissance, renforcent l'étude. Une nouvelle architecture basée sur la discrétisation de chaque générateur photovoltaïque est ainsi proposée comme pouvant être le meilleur compromis en terme de transfert d'énergie solaire
A power conversion chain for photovoltaic systems is based on a cell association forming a photovoltaic generator (GPV). This cell association is connected to a load by means of a static converter. Depending on the required application, the photovoltaic energy is consumed by a load, stocked or injected into the grid. Thus, the energy-production optimization is still an essential research axe and significant innovations are demanded to obtain a reliable energy source. Nowadays, these research axes are oriented to increase the energy production obtaining the maximal power on the photovoltaic module terminals. Hence, the literature proposes a large quantity of control algorithms to track constantly the MPP. However, a limited number of solutions are proposed to improve the global efficiency of the conversion chain. This dissertation is focus on the optimization of the performances of these adaptation stages. Thus, some improvements of the chain conversion are proposed. Hence, the high integration level and the improved flexibility obtained thanks to digital technologies leads our research objectives towards the digital implementation of the MPPT based on the extremum-command seeking. The conversion stage improvement is based on two structures based on present architectures used in high-power systems like parallel DC-DC converters in interleaving mode. Moreover, some intrinsic semigirator proprieties substantiate our study. On the other hand, a new architecture is also presented during this dissertation. This new system is based on the discrete model of each photovoltaic generator. Therefore, this structure seems to present the best trade-off in terms of photovoltaic energy transfer

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Pak, Sun. "Adaptation, combustion et limites pauvres d'un moteur à allumage commandé au gaz naturel obtenu par conversion d'un diesel faible puissance." Valenciennes, 1994. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/1d663861-db36-4829-9d80-aa7826a05ebe.

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Abstract:

Un moteur diesel faible puissance a était converti en A. C. Puis alimenté au gaz naturel. Les caractéristiques générales de la combustion (délais, durées de combustion, dispersion cyclique) ont été étudiées en fonction du rapport air-gaz, de l'avance à l'allumage, et du type de bougie ainsi que les performances du moteur. Pour le comportement en mélange très pauvre, nous avons déterminé les limites opératoires, analyse le déroulement de la combustion et observe les variations de pression. En utilisant un générateur de turbulence en forme de cône, nous avons reculé les limites pauvres et réduit la dispersion cyclique et la pollution estimée en fonction de la richesse du mélange, de l'avance à l'allumage, de la vitesse et de la charge du moteur. A la fin de l'étude, nous donnons les conditions opératoires optimum pour différentes charges et vitesses.

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Descloux, Justine. "Protection contre les courts-circuits des réseaux à courant continu de forte puissance." Phd thesis, Université de Grenoble, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00933263.

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Abstract:

Dans le domaine du transport de l'électricité, les qualités intrinsèques des réseaux alternatifs s'estompent devant la difficulté imposée par le transport de la puissance réactive lorsque les lignes aériennes ou, plus particulièrement, les câbles souterrains ou sous-marins atteignent des longueurs critiques. Dans le cadre des réflexions visant à exploiter au mieux les énergies renouvelables d'origine éolienne off-shore ou hydrolienne, l'hypothèse de la création d'un réseau électrique à haute tension continue pour acheminer ces énergies jusqu'aux centres de consommation est considérée. Ce travail de thèse est en lien avec le projet européen TWENTIES (Transmission system operation with large penetration of Wind and other renewable Electricity sources in Networks by means of innovative Tools and Integrated Energy Solutions, ref 249812), financé dans le cadre du programme FP7 de la Commission Européenne. Ces travaux traitent de la protection des réseaux à courant continu contre les défauts d'isolement dans les câbles et au niveau des jeux de barre. L'étude se concentre sur des réseaux multi-terminaux bouclés et/ou maillés, et propose d'étudier la faisabilité d'un plan de protection comportant un algorithme principal et un secours en cas de défaillance d'un disjoncteur.

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Guida, Vittorio. "Conception et réalisation d'un convertisseur DC/DC à haut rapport de conversion pour électrolyseurs." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2020. http://www.theses.fr/2020LORR0134.

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Abstract:

Ces dernières années, l’utilisation des électrolyseurs pour produire proprement et efficacement de l’hydrogène à partir de sources d’énergie renouvelables (éolien, solaire) a profité d’un intérêt croissant de la part des chercheurs et également des industriels. De même que les piles à combustible, les électrolyseurs ont besoin de convertisseurs DC/DC. Généralement, les électrolyseurs exigent une faible tension continue afin de produire de l’hydrogène à partir d’eau dé-ionisée, pure ou distillée. Pour cette raison, les convertisseurs DC/DC buck sont généralement utilisés. Pour des applications électrolyseur, les convertisseurs DC/DC doivent répondre à de nombreuses problématiques en termes d’efficacité énergétique, de compacité et de réduction de l’ondulation de courant de sortie. Les ondulations de courant générées par les convertisseurs DC/DC peuvent conduire à des dégradations à long terme sur les électrolyseurs et par conséquent réduire leurs durées de vie. En outre, la disponibilité et la fiabilité des convertisseurs DC/DC restent une préoccupation majeure afin que les systèmes multi-sources puissent garantir un haut niveau d’autonomie. Dans les systèmes multi-sources, le bus DC de gestion des flux d’énergie est généralement une haute tension de quelques centaines de volt. Etant donné que l’électrolyseur doit être alimenté en tension très faible, le convertisseur DC/DC d’interface doit présenter un haut rapport de conversion
In recent years, the use of electrolyzer to produce cleanly and efficiently hydrogen from renewable energy sources (e.g. wind, solar) has gained growing interest from researchers and industrial. Similarly to fuel cells, electrolyzers require power conditioning systems, such as DC/DC converters. Generally, electrolyzers need a very low DC voltage to generate hydrogen from de-ionized, pure or distilled water. For this reason, DC/DC buck converters are generally used. For electrolyzer applications, DC/DC converters must meet several challenging issues in terms of energy efficiency and output current ripple reduction. Generated high-frequency current ripples from DC/DC converter may lead to long-term degradation on electrolyzers. As a result, high-frequency current ripples can shorten the electrolyzer life span. Furthermore, the availability and reliability of DC/DC converters remain a major concern so that stand-alone power supply can guarantee a high-level of autonomy in case of electrical failures. Within the wind-H2 stand-alone power supply, DC bus is generally a high-voltage of a few hundreds of volt. Given that the electrolyzer must be supplied at a very low DC voltage, interface DC/DC converter has to present a high-conversion ratio

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Lopez, Santos Oswaldo. "Contribution to the DC-AC conversion in photovoltaic systems : Module oriented converters." Thesis, Toulouse, INSA, 2015. http://www.theses.fr/2015ISAT0001/document.

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Abstract:

Ces dernières années, un intérêt croissant pour les systèmes électroniques de puissance a été motivé par l'émergence de sources d'énergie distribuées et renouvelables raccordées aux réseaux électriques. Dans ce contexte, la nécessité de topologies de faibles puissances alimentées par quelques modules photovoltaïques, en évitant l'utilisation de transformateurs, a ouvert l'étude de convertisseurs spéciaux et l’étude des stratégies de commande associées afin d’assurer la stabilité, la fiabilité et un rendement élevé du dispositif. Une possible solution est d’utiliser un dispositif générique connu dans la littérature scientifique et commerciale comme « micro-onduleur » ou «convertisseur intégré au module » qui avec le module photovoltaïque définit un produit « plug and play » appelé "module AC".Ce travail est consacré à l'étude d'un micro-onduleur monophasé avec deux étapes sans transformateur raccordée au réseau. La topologie proposée est composé d’un convertisseur DC-DC non isolé élévateur avec un gain quadratique et un onduleur réducteur lié au réseau connectés en cascade. Le convertisseur DC-DC extrait en permanence la puissance maximale du module photovoltaïque malgré les changements dans les conditions environnementales. L'étape DC-AC injecte la puissance extraite par l'étape DC-DC dans le réseau et assure un niveau élevé de qualité de l’énergie. Les efforts de recherche de ce travail sont concentrés sur la mise au point de commandes utilisant comment base, la théorie de contrôle par mode de glissement, qui conduit à une mise en œuvre simple avec une description théorique complète validée á partir de simulations et expérimentations.Après avoir décrit l'état de l’art dans le premier chapitre, le manuscrit est divisé en quatre chapitres, qui sont dédiés respectivement à l’algorithme de recherche du point de puissance maximale (MPPT), á l’étape de conversion DC-DC, á l'étape de conversion DC-AC et finalement au micro-onduleur complet. Un nouvel algorithme de recherche extrémal du point de puissance maximale est développé (SM-ESC). Pour la étape DC-DC, le convertisseur élévateur quadratique avec seulement un interrupteur contrôlé est étudié utilisant le concept de résistance sans perte par mode de glissement (de l’acronyme anglais : Sliding-Mode Loss-Free-Resistor – SM-LFR) afin d’obtenir un gain de tension élevé avec un fonctionnement sûr et compatible avec l’algorithme MPPT. Pour la étape DC-AC, le convertisseur de pont complet est contrôlé comme un onduleur de source de puissance (de l’acronyme anglais : Power Source Inverter - PSI) en utilisant une commande par mode de glissement qui poursuit une référence sinusoïdale de courant de sortie. Cette commande est complétée par une boucle de régulation de la tension du bus DC qui assure une haute qualité d’énergie injectée dans le réseau. Enfin, les trois étapes constitutives sont fusionnées pour obtenir un micro-onduleur complètement contrôlé par la technique de mode de glissement, ce qui constitue le principal résultat et contribution de cette thèse
These last years, a growing interest in power electronic systems has been motivated by the emergence of distributed renewable energy resources and their interconnection with the grid. In this context, the need of low power topologies fed by a few photovoltaic modules avoiding the use of transformers opens the study of special converters and the associated control strategies ensuring stability, reliability and high efficiency. A resulted generic device known in the commercial and scientific literature as “microinverter” or “module integrated converter” performs a plug and play product together with the PV module called an “AC module”.This work is devoted to the study of a transformer-less single-phase double-stage grid-connected microinverter. The proposed topology has a non-isolated high-gain boost type DC-DC converter and a non-isolated buck type DC-AC converter connected in cascade through a DC bus. The DC-DC converter permanently extracts the maximum power of the PV module ensuring at the same time a good performance coping with power changes introduced by the change in the environmental conditions. The DC-AC stage injects the power extracted by the DC-DC stage into the grid ensuring a high level of power quality. The research efforts focus on the involved control functions based on the sliding mode control theory, which leads to a simple implementation with a comprehensive theoretical description validated through simulation and experimental results.After giving the state-of-the-art in the first chapter, the manuscript is divided into four chapters, which are dedicated to the Maximum Power Point Tracking (MPPT), the DC-DC stage and its control, the DC-AC stage and its control and the complete microinverter. A new Extremum Seeking Control (ESC) MPPT algorithm is proposed. The single-switch quadratic boost converter is studied operating as a Loss-Free-Resistor (LFR) obtaining a high DC output voltage level with a safe operation. The full-bridge converter is controlled as a Power Source Inverter (PSI) using a simple sliding-mode based tracking law, regulating the voltage of the DC bus and then ensuring a high power quality level in the grid connection. Finally, the three building blocks are merged to obtain a sliding mode controlled microinverter constituting the main result and contribution of the work

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Hocquet, Steve. "Optimisation de la modulation de phase utilisée pour les lasers de puissance : Minimisation de la conversion FM-AM tout en conservant les fonctionnalités d'élargissement spectral nécessaire à la fusion." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2009. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00005878.

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Abstract:

Dans ce manuscrit, nous abordons la problématique des modulations de phase sur les lasers de puissance (comme le Laser MégaJoule, projet développé en France) et de leur impact sur différents phénomènes physiques comme la suppression de la diffusion Brillouin stimulée (nécessaire pour éviter l'endommagement des optiques) et le lissage optique qui permet une homogénéisation spatiale des taches focales. Nous abordons de manière approfondie les contreparties des modulations de phase et en particulier la conversion FM-AM qui est source de modulations d'intensité non désirées et de perte d'énergie. Nous donnons une modélisation qui se veut complète des phénomènes générant de la conversion FM-AM sur une chaîne de laser de puissance. Nous étudions théoriquement et expérimentalement les deux méthodes permettant de réduire la conversion FM-AM à distorsion spectrale donnée : la compensation des fonctions de transfert et la modification du signal de modulation de phase pour le rendre moins sensible aux effets de distorsions spectrales. Concernant la seconde voie d'exploration, nous déterminons quelle devrait être la forme du spectre idéal de la modulation de phase et nous donnons une méthode pour s'en approcher. Nous montrons la faisabilité pratique d'une telle méthode et nous effectuons différentes expériences pour montrer dans quelles mesures ces solutions peuvent améliorer les performances les lasers de puissance. Nous concluons ce manuscrit de thèse, en proposant des solutions optimisées pour le Laser MégaJoule.

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Tardieu, Alaphilippe Muriel. "Recherche d'un nouveau procédé de conversion thermodynamique de l'énergie solaire, en vue de son application à la cogénération de petite puissance." Pau, 2007. http://www.theses.fr/2007PAUU3036.

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Abstract:

Dans le contexte énergétique et environnemental actuel, il devient capital de développer des solutions énergétiques "propres". Le travail réalisé dans cette thèse consiste en la recherche d'une nouvelle solution thermodynamique de conversion de l'énergie solaire pour la production d'électricité de faible puissance (< 50 kW) adaptée aux applications de cogénération. De technologie simple et accessible aux pays en voie de développement, le système doit pouvoir concurrencer les procédés existants : photovoltaïques et Dish-Stirling. Une classification des systèmes générateurs d'énergie motrice, réalisée à partir d'un "caryotype", permet de répertorier les solutions thermodynamiques envisageables pour la conversion de l'énergie solaire. Le système finalement choisi est basé sur le couplage d'un moteur Ericsson en cycle ouvert avec un capteur cylindro-parabolique de conception simple. Une première étude théorique des performances énergétiques et exergétiques instantanées de ce système est complétée par une analyse des performances en condition d'ensoleillement réel, avec et sans stockage thermique, puis pour deux localisations, l'une en France, l'autre en Algérie. Ces analyses conduisent au dimensionnement d'installations et à l'évaluation des performances journalières mensuelles et annuelles. Enfin, une analyse expérimentale permet de caractériser les aspects liés aux transferts thermiques dans le capteur solaire cylindro-parabolique. Le travail réalisé démontre finalement l'intérêt d'un tel système et encourage à poursuivre les investigations dans cette voie
Nowadays, in our energy and environmental context, one of our major problems is the development of "clean" energy solutions. The subject of this thesis consists in the research of a new solution of thermodynamic solar energy conversion, in order to produce low power electricity (< 50 kW) adapted to cogeneration. The technology has to be simple and suitable for developing countries. The system must be able to become a challenge to the existing processes: i. E. Photovoltaïc or dish Stirling systems. A general classification of small size power system, realized from a "karyotype", allows to list the possible solutions for solar energy conversion. The system finally chosen is based on the coupling of an Ericsson engine in opened cycle with a simple parabolic trough collector. A first theoretical analysis of the energetic and exergetic performances of the system is completed by an analysis of the power plant performances during a real period of sunshine, with and without thermal storage, then for two locations, the first one in France, the other in Algeria. These analyses lead to the sizing of the system and the evaluation of the monthly and annual daily performances. Finally an experimental analysis allows to characterize the thermal transfers in the parabolic trough solar collector

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Bon, Olivier. "Conception de transistors haute tension complémentaires en technologie 65nm sur substrat silicium sur isolant fin pour applications RF et conversion de puissance." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00392481.

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Abstract:

Le marché croissant des télécommunications est demandeur de circuits à la fois très performants (vitesse de commutation, haut débit, etc.) mais aussi à faible consommation, surtout dans le cas de systèmes portables. Le SOI-CMOS a déjà démontré son potentiel pour réduire la consommation à même vitesse de commutation par rapport au CMOS sur matériau silicium massif, à condition que le film de SOI soit suffisamment mince (inférieur ou égal à la profondeur de jonction source/drain). Plus récemment, la caractérisation de fonctions RF dans ce type de technologie a montré que le SOI pouvait être un bon candidat pour mixer des fonctions RF et digitales. Cependant, ce type d'intégrations dites « System On Chip » ne peut être complet sans une intégration des fonctions de puissances associées. La faisabilité d'intégrer en technologie CMOS sur SOI mince (< 0.1¼m) des composants haute tension (BVds de l'ordre de 15V) de type LDMOS, leur conception et les performances sont étudiées dans cette thèse. Dans un premier temps, les différentes technologies de puissance sur silicium sont présentées, en particulier les différentes applications visées, les types de composants existants et enfin le problème central de l'introduction d'une haute tension dans un circuit : l'isolation entre blocs. Ensuite, en plus des avantages que présente une technologie SOI, l'intérêt du SOI pour des applications de puissance est démontrée. Dans les deux dernières parties, la conception des transistors haute tension sur SOI fin est expliquée. Les aspects de caractérisations statiques et dynamiques, de fiabilité, de comportement thermique et énergétique sont abordés ; ce qui permet de conclure qu'une telle solution technologique est tout à fait industrialisable et permet d'atteindre l'état de l'art actuel.

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Estibals, Bruno. "Contribution à l'amélioration des chaines de conversion photovoltaiques par l'introduction d'architectures distribuées." Habilitation à diriger des recherches, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00546390.

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Abstract:

L'énergie solaire photovoltaïque est une forme d'énergie renouvelable permettant de produire de l'électricité par transformation d'une partie du rayonnement solaire grâce à des modules solaires photovoltaïques, comprenant plusieurs cellules photovoltaïques reliées entre elles. Les impacts locaux du solaire sont très réduits : pas de bruit, pas de rejets et, sur le plan visuel, une relative discrétion voire, pour certaines structures intégrées au bâtiment une réelle élégance. L'électrification par l'énergie solaire photovoltaïque est une solution alternative pour un habitat en site isolé, éloigné du réseau électrique. Elle permet de couvrir les besoins domestiques d'une résidence principale en utilisant des appareils standards (petit électroménager, téléviseur, chaine haute-fidélité, micro-informatique, etc...) et des équipements spécifiques économes en énergie (éclairage et froid). Le photovoltaïque raccordé au réseau représente une filière émergente pour la production décentralisée d'électricité. Toute personne disposant d'un habitat résidentiel, d'un bâtiment communal ou d'un autre lieu d'implantation susceptible de recevoir un champ de modules photovoltaïques, peut devenir un producteur d'énergie renouvelable en injectant toute ou partie de l'électricité localement produite dans le réseau de distribution public. Cependant, à ce jour, le développement massif du solaire photovoltaïque, en tant que moyen de production d'électricité raccordé au réseau, reste pénalisé par son coût de production encore très élevé. Cest dans ce contexte que se situent les travaux de recherche présentés dans cette habilitation à diriger des recherches. Depuis 1996, les recherches du LAAS se sont orientées sur l'Optimisation, la Gestion et le Traitement de l'Energie, et plus particulièrement sur l'optimisation de chaines modulaires de conversion d'énergie photovoltaïque, en complémentarité avec la communauté scientifique française, majoritairement orientée vers la synthèse de matériaux e t le développement de nouveaux types de cellules. L'objectif est de concevoir, réaliser et caractériser des systèmes en liaison avec un aspect intégration technologique fort. Actuellement, différentes architectures de gestion de lénergie photovoltaïque sont proposées sur le marché et permettent de valoriser plus ou moins bien la production de ce type dénergie. Nous nous consacrerons ici aux architectures de conversion DC-DC discrétisées, permettant dapporter une solution technologique novatrice en termes damélioration du rendement de la chaîne de conversion, avec une volonté forte dintégration de lensemble. Après avoir rappelé le concept et la validité du concept de discrétisation, nous nous focaliserons sur létude dun micro-convertisseur pour une cellule photovoltaïque Tandem. Enfin, nous proposons diverses perspectives de recherches inhérentes à la thématique du photovoltaïque. Bien que la fourniture dénergie décentralisée comporte de nombreux avantages, la transition vers un " smart grid " représente plusieurs défis. Un des enjeux majeurs des réseaux d'électricité de demain consiste en lassimilation de la production d'électricité intermittente. Le développement des énergies renouvelables, sources de production d'électricité décentralisées, est souvent freiné par une inadéquation de ces moyens de production avec le fonctionnement du réseau actuel. Ainsi, partant du constat que la production intermittente d'énergie est en effet difficile à intégrer au réseau et ne correspond pas aux périodes de consommation de pointe, nous envisagerons différentes solutions pour intégrer la production d'électricité d'origine renouvelable, notamment par lintroduction de moyens de stockage. Pour valider notre approche qui se veut globale sur la problématique de lénergie, nous évoquerons la constitution du démonstrateur ADREAM en cours de construction au LAAS-CNRS, conçu dès le départ comme un outil de validation grandeur réelle.

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Lienhardt, Anne-Marie Gateau Guillaume Meynard Thierry. "Étude de la commande et de l'observation d'une nouvelle structure de conversion d'énergie de type SMC (Convertiseur Multicellulaire Superposé)." Toulouse : INP Toulouse, 2007. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000335.

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Lienhardt, Anne-Marie. "Étude de la commande et de l'observation d'une nouvelle structure de conversion d'énergie de type SMC (Convertiseur Multicellulaire Superposé)." Toulouse, INPT, 2006. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000335/.

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Abstract:

Le convertisseur multicellulaire superposé, breveté par le LEEI en 2001, connaît un intérêt croissant surtout pour les applications moyenne tension/forte puissance. La première partie de ce mémoire est consacrée à l'étude comparative des pertes, performances et coûts des topologies 2 et 3 niveaux à base d’IGBTs pour une application basse tension/forte puissance. L'enjeu consiste à légitimer l'utilisation du SMC pour ce domaine. La deuxième partie est dédiée à l'observation des tensions internes du SMC. Leur contrôle actif conditionne la survie du convertisseur et nécessite leur connaissance. Trois méthodes sont présentées : un reconstructeur de tension, une simulation en temps réel associée à une mesure de tension et un observateur à modes glissants. L'objectif est de réduire le nombre de capteurs nécessaires au contrôle, afin de diminuer les coûts industriels. Elles ont été validées par simulation pour le SMC 7 niveaux. L'observateur à modes glissants sera validé expérimentalement
Dedicated to medium voltage high power applications, the Stacked Multicell Converter was developed and validated within the LEEI at the beginning of years 2000. The first part of this manuscript consists in a comparative study of the losses, performances and costs of IGBT-based 2 and 3-level topologies. The main objective is to legitimate the use of the SMC structure for low voltage/high power applications. The second part is dedicated to the observation of the SMC flying capacitor voltages. An active control of those voltages has to be introduced to ensure a good balancing of the voltage constraint over the power switches. Three estimation methods are presented: a voltage reconstruction, a digital real time simulation of the converter combined with a voltage measure and a sliding mode observer. The aim is to reduce the number of sensors and thus the SMC industrial cost. They were validated by simulation for a 7-level SMC. The sliding mode observer is confirmed experimentally

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Petibon, Stephane. "Nouvelles architectures distribuées de gestion et conversion de l'énergie pour les applications photovoltaïques." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00377788.

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Abstract:

Les recherches actives sur les matériaux photovoltaïques et sur les systèmes de gestion de cette énergie sont à la base de ces progrès constants. Le LAAS travaille depuis plusieurs années dans cette optique d'amélioration et d'optimisation de l'énergie électrique produite par les systèmes solaires photovoltaïques. L'insertion d'un étage d'adaptation entre un générateur photovoltaïque (PV) et une charge optimise le transfert d'énergie. Ainsi, cet étage, commandé par une MPPT (Maximum Power Point Tracking), permet de rechercher en permanence le point maximum de puissance délivré par le module PV. Afin d'accroître encore les performances énergétiques des systèmes solaires, cette thèse s'est délibérément orientée vers une architecture fortement distribuée. Cette approche, consistant à répartir la gestion du générateur PV, permet de se rapprocher au plus près de la production photovoltaïque et ainsi en optimiser la puissance électrique globalement produite. Pour cela, nous avons développé des prototypes de micro-convertisseurs dédiés aux applications faibles puissances photovoltaïques. Les mesures journalières effectuées nous ont permis d'étudier avec précision l'intérêt de l'architecture distribuée et d'obtenir des résultats de validation montrant les perspectives à venir. Plusieurs solutions d'architectures se dégagent avec différents bilans des gains énergétiques qu'elles apportent.

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Ameziani, Mnouer. "Conversion DC-AC : transfert d'énergie vers le réseau, prise en compte des contraintes de CEM, application aux plans de charges statiques." Nantes, 1999. http://www.theses.fr/1999NANT2037.

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Abstract:

Ce travail s'inscrit en recherche appliquée. L'objectif est de concevoir un convertisseur de puissance permettant de transférer l'énergie d'une source continue sur le réseau alternatif 50 hz. L'application initialement visée est le plan de charge statique non dissipatif dont la vocation est de remplacer les rhéostats de charge traditionnels, utilises dans les laboratoires d'électrotechnique. Une autre application possible est la récupération d'énergie des panneaux photovoltaïques. Le mémoire débute par une synthèse de travaux antérieurs du LR2EP sur les plans de charge statiques à convertisseurs B. F. Essentiellement. Ensuite le travail concerne la conception de nouvelles structures à convertisseur H. F. (découpage à 100 Khz), mettant à profit les nouvelles technologies et conciliant les aspects techniques et économiques. La structure finalement retenue est l'association d'un convertisseur de type Flyback 100 Khz à transformateur en ferrite, et d'un commutateur synchrone du réseau alternatif fonctionnant hors courant à l'ouverture et la fermeture. L'ensemble est asservi en puissance transmise. Le dimensionnement des composants passifs et actifs a été réalisé par modélisation et simulation (Saber). Le réseau est une charge particulière qui a fait l'objet d'une modélisation physique et mathématique. Les performances de l'ensemble sont évaluées à travers les aspects de CEM comme les harmoniques de courant secteur ou les émissions liées aux commutations, ces dernières étant améliorées, par l'optimisation du CALC associé. L'importance des composants magnétiques tant au niveau du rendement que de la pollution électromagnétique est mise en exergue par une étude sur l'influence des techniques de bobinage et de dimensionnement des noyaux en ferrite.

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Petibon, Stéphane. "Nouvelles architectures distribuées de gestion et de conversion de l'énergie pour les applications photovoltaïques." Toulouse 3, 2009. http://www.theses.fr/2009TOU30004.

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Abstract:

Les recherches actives sur les matériaux photovoltaïques et sur les systèmes de gestion de cette énergie sont à la base de ces progrès constants. Le LAAS travaille depuis plusieurs années dans cette optique d'amélioration et d'optimisation de l'énergie électrique produite par les systèmes solaires photovoltaïques. L'insertion d'un étage d'adaptation entre un générateur photovoltaïque (PV) et une charge optimise le transfert d'énergie. Ainsi, cet étage, commandé par une MPPT (Maximum Power Point Tracking), permet de rechercher en permanence le point maximum de puissance délivré par le module PV. Afin d'accroître encore les performances énergétiques des systèmes solaires, cette thèse s'est délibérément orientée vers une architecture fortement distribuée. Cette approche, consistant à répartir la gestion du générateur PV, permet de se rapprocher au plus près de la production photovoltaïque et ainsi en optimiser la puissance électrique globalement produite. Pour cela, nous avons développé des prototypes de micro-convertisseurs dédiés aux applications faibles puissances photovoltaïques. Les mesures journalières effectuées nous ont permis d'étudier avec précision l'intérêt de l'architecture distribuée et d'obtenir des résultats de validation montrant les perspectives à venir. Plusieurs solutions d'architectures se dégagent avec différents bilans des gains énergétiques qu'elles apportent
The active research on materials and photovoltaic systems management of this energy are the basis of this progress. LAAS laboratory has been working for several years in this context of improvement and optimization of electrical energy produced by photovoltaic array. Much work has shown the benefit to insert an adaptation stage between the photovoltaic arrays (PV) and load in order to optimize the energy transferred. This stage, controlled by an MPPT (Maximum Power Point Tracking), allows to always searching the maximum power delivered by the PV module. To increase yet the energy performance of solar systems, new works were directed towards a highly distributed architecture. This approach, consisting in dividing the PV generator into several parts, helps to bring closer photovoltaic cells and thus maximize the electrical power they can produce. In this works, we have developed prototypes of micro-converters dedicated to low power photovoltaic applications. A new test bench has been built to make energy balances of different systems used over periods of one or more days of operation. These measures have enabled us to study with precision the benefit of the distributed architecture and obtain validation results showing future prospects

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Al-Sheikh, Hiba. "Contribution au diagnostic des systèmes de conversion électrique : application au convertisseur DC/DC utilisé dans les véhicules électriques hybrides." Rouen, 2015. http://www.theses.fr/2015ROUES058.

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Abstract:

Les progrès récents dans l'électronique de puissance ont joué un rôle majeur dans l'évolution de véhicules électriques hybrides. Aujourd'hui, les convertisseurs statiques sont largement utilisés dans les véhicules hybrides pour convertir l'alimentation à différents niveaux afin de contrôler le véhicule aux différents points de fonctionnement souhaités. Avec cette utilisation croissante des convertisseurs statiques dans les véhicules hybrides modernes augmente le besoin de méthodes efficaces de surveillance et de diagnostic de panne pour assurer la fiabilité, la sécurité et la disponibilité du groupe motopropulseur électrique automobile. Ainsi, cette thèse contribue au diagnostic de défauts des systèmes de convertisseurs de puissance. L'objectif est d’élaborer une stratégie de diagnostic approprié avec application à un convertisseur DC / DC à l’interface d'un système de stockage d'énergie hybride, batterie / supercondensateur, et la chaîne de traction électrique dans un véhicule électrique hybride. En premier temps, une approche de diagnostic de défauts capteurs par un banc de filtres de Kalman pour un système à commutations a été proposée. Pour la détection, un test GLR avec un seuillage utilisant les courbes ROC visant à diminuer la probabilité de fausses alarmes et augmenter la probabilité de bonne détection est proposé. En deuxième temps, les mesures existantes ont été aussi utilisées dans un schéma de traitement du signal sans modèle pour détecter et identifier les défauts de semiconducteurs de puissance du convertisseur utilisé. Enfin, les approches proposées ont été testées sur un prototype réalisé du convertisseur étudié
Recent advances in power electronics played a major role in the progress of hybrid electric vehicles. Nowadays, power converters are being intensively used in hybrid vehicles to convert power at different levels and to drive various loads. With this intensive use of power converters in modern hybrid vehicles rises the need for efficient methods of condition monitoring and fault diagnosis to ensure the reliability, safety, and availability of the automotive electrical powertrain. Thus, this dissertation contributes to the diagnosis of faults in power converter systems. The objective is to come up with a diagnostic strategy suitable for power electronics converters and apply it to a DC/DC converter interfacing a hybrid battery/ultracapacitor energy storage system and the electric traction drive in a hybrid electric vehicle. First, a sensor fault diagnosis scheme that utilizes a bank of Kalman filters suitable for switching systems is proposed. For fault detection, a GLR test with a threshold determined using ROC curves is proposed to reduce the likelihood of false alarms and increase the probability of correct detection. Second, the existing measurements were further utilized in a model-free signal-processing scheme to detect and identify power semiconductor faults in the converter. Finally, the proposed approaches were tested on a prototype of the examined power converter

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Dissertations / Theses on the topic 'Conversion de puissance'

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