Contribution a la Commande des Convertisseurs Multi-niveaux pour L'entraînement d’un Véhicule Electrique Multi-sources

Abstract

Les véhicules électriques (VEs) suscitent un intérêt croissant en tant que solution prometteuse face à la crise énergétique et aux enjeux environnementaux. Actuellement, les VE utilisent une grande variété de dispositifs d’électronique de puissance pour fournir l’énergie nécessaire au moteur, tout en assurant un fonctionnement efficace à des niveaux de tension élevés. Dans ce contexte, les onduleurs multi-niveaux ont été développés afin de surmonter les limites des convertisseurs conventionnels. Cette thèse a pour objectif de développer une nouvelle structure multiniveaux, visant à améliorer les performances des véhicules électriques alimentés par plusieurs sources d’énergie. Le travail porte notamment sur l’étude d’une nouvelle topologie hybride asymétrique d’onduleur à 21-niveaux, caractérisée par une commutation réduite, dans le but d’optimiser la qualité de la tension de sortie et, par conséquent, les performances globales du VE. L’onduleur proposé est conçu pour alimenter un moteur synchrone à aimants permanents (MSAP). Le contrôle du moteur est d’abord assuré par une commande en mode glissant, la technique (SMC) est trés prisée car elle permet de rejeter efficacement les variations internes des paramètres ainsi que les perturbation extérieurs. Toutefois, en raison des limitations de cette méthode, notamment le phénomène de broutement (chattering), une technique améliorée a été développée : la commande en mode glissant flou hybride (HFSMC), permettant de réduire significativement ce phénomène. Le système global du VE est alimenté par deux sources d’énergie : une pile à combustible en tant que source principale, et un super-condensateur en tant que source secondaire. Des simulations ont été réalisées pour évaluer les performances de la nouvelle topologie d’onduleur, notamment en ce qui concerne l’amélioration de la qualité de la tension de sortie et la réduction du taux de distorsion harmonique total (THD). Une autre série de simulations a également été menée sur le système complet du VE. Les résultats obtenus ont démontré la fiabilité et l’efficacité du système proposé.