Module 2 : Conception électronique de puissance de traction automobileMOT/ELECTRON

Pour qui ?

  • Cette formation vise à spécifier les besoins et la performance des systèmes d’électronique de puissance en intégrant les spécificités du monde automobile.
Public :
  • Cette formation s’adresse aux ingénieurs et techniciens de conception ou d’essais, souhaitant concevoir, développer, modéliser, simuler ou utiliser l’électronique de puissance des entraînements électriques dans le cadre de projets électriques et hybrides en y associant les contraintes techniques, économiques et industrielles du monde des transports.

Niveau : Expertise

Programme

  • FONDAMENTAUX D’ÉLECTRONIQUE DE PUISSANCE

      • Notion de base des circuits électroniques : lois des nœuds, lois de Kirchhoff, lois d’Ohm, théorème de Thévenin et de Norton.
      • Calcul d’impédance et fonctionnement des circuits de base d’électronique de puissance : circuits RL, RC, RLC, calcul des courants et des tensions.
      • Composants de puissance actifs et passifs : principes, fonctionnements, principales caractéristiques des diodes, des transistors, des inductances et des capacités. Fonctionnement d’une cellule de commutation de base. Commande des transistors
      • Refroidissement des composants de puissance (technologies, fonctionnement et dimensionnement) ; calcul des pertes par conduction et par commutation des électroniques de puissance.
      • Mesures et grandeurs électriques en électronique de puissance.
      • Circuits d’électronique de puissance de conversion d’énergie de base : technologies, fonctionnement des chargeurs et des convertisseurs continu-continu d’énergie.
      • Compatibilité électromagnétique ; caractéristiques de puissance, contraintes d’implantation, aspects thermiques et vibratoires ; process de fabrication, aspects industriel et économique ; exemples d’application sur véhicule.
      • Notions de réseaux électriques dans un véhicule hybride ou électrique.
      • Application : modélisation et simulation des circuits fondamentaux avec le logiciel Pspice. Modélisation et calcul des pertes et de la performance de l’électronique de puissance
  • ÉLECTRONIQUE DE PUISSANCE DES ENTRAÎNEMENTS ÉLECTRIQUES AUTOMOBILE

      • Circuits d’électronique de puissance de commande des moteurs et des génératrices : hacheurs, onduleurs, redresseurs ; technologies, fonctionnement.; caractéristiques de puissance, contraintes d’implantation, aspects thermiques et vibratoires ; process de fabrication, aspects industriel et économique ; exemples d’application sur véhicule.
      • Circuits de puissance : calcul des pertes par conduction et par commutation des électroniques de puissance.
      • Application : modélisation et simulation d’un hacheur avec le logiciel Pspice. Modélisation et simulation des pertes et la performance de l’électronique de puissance.
      • Application :
      • Modélisation et simulation d’un onduleur en pont et d’un onduleur triphasé le logiciel Pspice. Modélisation et simulation des pertes et la performance de l’électronique de puissance.
  • CONCEPTION D’UNE ÉLECTRONIQUE DE PUISSANCE

      • Dimensionnement d’un circuit d’électronique de puissance pour la commande des machines asynchrones et synchrones : onduleur et redresseur.
      • Utilisation de la simulation pour concevoir le dimensionnement. Déclinaison d’un cahier des charges. Étude et sélections des composants d’électronique de puissance à partir leurs caractéristiques réelles.
      • Dimensionnement du refroidissement.
      • Circuits de puissance : calcul des pertes par conduction et par commutation des électroniques de puissance, calcul de la performance du circuit.
      • Prise en compte de la compatibilité électromagnétique dans le dimensionnement.
      • Prise en compte de la commande.
      • Conception du schéma électronique, implantation des composants.
      • Application :
      • Conception et réalisation d’un onduleur à pont triphasé dans un laboratoire d’électronique de puissance.
      • L’onduleur ainsi réalisé fait partie du fil rouge de l’enseignement car il sera utilisé pour piloter le moteur électrique conçu au module n°1 “Conception des moteurs électriques”.
  • MESURES & ESSAIS DES ÉLECTRONIQUES DE PUISSANCE

      • Mise en application des mesures. Utilisation instruments de mesure. Mise en place des essais.
      • Identification des caractéristiques des électroniques de puissance par des essais type : balayage de charge, nature de la charge : R, RL, moteur électrique. Mesures en mode générateur et récepteur.
      • Mise en application des notions “système” des entraînements électriques : électronique de puissance, électronique de commande et machine électrique par la mise en place d’un montage.
      • Mise en application des modèles et des simulations de l’électronique : identification des caractéristiques des modèles par des essais. Comparaison entre modèle et mesures.
      • Applications : conception des essais, mise en place des essais, de l’instrumentation et mesures pour les technologies suivantes :
      • Onduleur avec charge résistive.
      • Onduleur avec charge RL.
      • Onduleur avec charge active : pilotage d’une machine à courant alternatif (le moteur synchrone électrique conçu au module n°1) en mode redresseur et en mode onduleur.

Objectifs

  • Vous serez capable de :
  • dialoguer et négocier les éléments d’un cahier des charges et les compromis de conception et du process des électroniques de puissance,
  • expliquer le fonctionnement, concevoir, dimensionner, modéliser et simuler l’électronique de puissance des entraînements électriques,
  • expliquer le fonctionnement, concevoir et dimensionner des circuits de refroidissement de l’électronique de puissance,
  • effectuer des choix d’architecture,
  • appliquer les besoins d’adaptation fonctionnelle à la traction automobile.

Pédagogie

  • Les présentations sont accompagnées de démontage rapide et d’examen de pièces, de circuits, de conception de circuits expérimentaux.
  • Exercices de modélisation et de simulation d’architectures d’électronique de puissance.
  • Un mini-projet de conception et de fabrication d’un onduleur sert de fil rouge à la formation.