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Conversion d’énergie pour composants électrochimiques et systèmes à énergies renouvelables

publié le , mis à jour le

Les systèmes de production et de stockage électrochimiques (Fuel Cell, ELZ, Li-Ion acc., U.Cap.) et d’une manière générale les systèmes à énergie renouvelable (PV + stockage, éolien + stockage, hybridation multi-sources, …) impliquent de développer une électronique de conversion DC/DC modulaire, à fort ratio d’élévation et à haut rendement énergétique sur toute la plage d’utilisation. Pour relever ce défi, les travaux de recherche de cette opération adressent simultanément trois objectifs :

- l’étude d’architectures multicellulaires adaptées à un fort ratio d’élévation DC/DC,

- la mise en œuvre et l’intégration de cellules de commutation à hautes performances (faibles pertes notamment) à base de composants silicium ou "grand gap", de différentes technologies (Si ou GaN pour la basse-tension, SiC pour la moyenne tension),

- la conception globale de ces architectures (structure, composants actifs et filtres) par l’agrégation de modèles de dimensionnement et la mise au point d’outils orientés "système" pour la simulation paramétrique rapide et l’optimisation du dimensionnement sous contraintes multiples (rendement, volume, masse, …).

Convertisseur DC/DC dévolteur à 5 cellules entrelacées avec semiconducteur GaN et coupleur intégré (50V / 75A / 5x100 kHz). Thèse de N.Videau (2011 – 2013) soutenue par AREVA

Association de deux cartes GaN pour réalisation d’un "tsooBoost" à 10 phases couplées

Structure miroir dite "tsooboost" adaptée à un fort rapport d’élévation DC/DC sans transformateur et un haut rendement énergétique. Thèse de N.Videau (2011 – 2013) soutenue par AREVA

Validation expérimentale du fonctionnement d’un tsooBoost de forte puissance pour génération d’un bus DC à partir d’une Pile à Combustible constituée de 1 à 7 stacks (puissance 50kW à 350kW)