Etude et dimensionnement des convertisseurs isolés réversible et non réversible en courant utilisant un transformateur multi enroulement pour une application embarqué : batterie, supercapacité et pile à combustible

Abstract

RESUMES Notre travail consiste en l’architecture des sources hybrides d’énergie électrique dont la source principale est une pile à combustible et la source auxiliaire un banc de supercondensateurs plus une batterie. Parmi les différentes architectures électroniques de puissance envisageables, notre choix s’est porté sur un convertisseur isolé multiport réalisé à partir d’un transformateur multi enroulement. Chaque élément de ce dispositif (pile à combustible, supercapacités, batterie, charge) est connecté à un enroulement par un onduleur de tension. Le contrôle des échanges d’énergie s’effectue par le déphasage entre les ondes de tension délivrées par les onduleurs. L’utilisation des convertisseurs est étroitement liée au mode de commande, qui est identique sur chaque port et assure le caractère modulaire de l’ensemble. Le modèle du transformateur est établi pour N enroulements. Il est de type polygone ce qui simplifie le calcul des échanges d’énergie entre les ports. Il a été question de trois états : 1. Autosuffisance de la pile, autrement dit, seule la pile alimente la charge, sans besoin d’être compensée par une autre source. 2. La pile devient incapable d’alimenter à elle seule la charge, ce qui nous mène à faire intervenir la source de batterie, 3. Enfin, la pile plus batterie n’arrivent pas à subvenir à la demande de la charge, ce qui contraint le système à faire appel à la source de la supercapacité.