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Etude d’un système alimenté par piles à combustibles :utilisation d’un convertisseur à commutation douce

Le but du travail est l’étude, la simulation et la réalisation d’un convertisseur à commutation douce pour en évaluer le comportement dynamique et le rendement dans un système à piles à combustibles.On appelle "à commutation douce" un convertisseur de puissance dans lequel l’enclenchement et le déclenchement des semi-conducteurs de puissance ont lieu en condition de tension et/ou de courant presque nuls. Avec ces conditions, on obtient des pertes par commutation nulles ou très faibles. Typiquement on acquiert la commutation douce avec des circuits passifs (inductance, capacité) ajoutés au circuit principal, qui "imposent" au courant et/ou à la tension de commutation d'être nuls au moment de la commutation du semi-conducteur. L’application envisagée est un véhicule, et plus spécifiquement un bateau. L’utilisation d’un convertisseur à commutation douce par rapport à la commutation forcée répond à deux spécifications très importantes de ce type d’applications:En particulier, le travail consistera dans la modification du module PEBB (Power Electronics Building Block) disponible auprès du laboratoire d’Electronique de puissance de l’école Polytechnique de Turin pour obtenir un convertisseur continu-continu à commutation douce avec tension d’entrée de l'ordre de 10÷20 Vdc et tension de sortie de l'ordre de 100 Vdc. Le convertisseur sera réalisé avec un montage en pont monophasé, avec commande à déphasage, dans la configuration ZVS-ZCS (Zero Voltage Switching - Zero Current Switching). Ensuite, le candidat effectuera les essais de validation du convertisseur dans les conditions prévues pour l’application à un système à piles à combustibles.