Soutenances de These
Specialite : Genie Electronique

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le 11 Decembre 2004

ECOLE NATIONALE D INGENIEURS DE SFAX
Sfax, Tunisie


Faiza KAMOUN CHARFI

Surveillance des systemes electroniques de puissance embarques dans le vehicule electrique
-Methodes et outils-



President :
Lotfi Kamoun, professeur à l Ecole Nationale d Ingenieur de Sfax , directeur du L.E.T.I.

Directeur de These :
Fayçal Sellami>, Professeur à l Ecole Nationale d Ingenieur de Sfax

Rapporteur :
Ilhem Slama Belkhoj : Professeur à l Ecole Nationale d Ingenieurs de Tunis
Nouri Masmoudi, Professeur à l Ecole Nationale d Ingenieur de Sfax

Co-encadrants :
Bruno François : Maitre de Conferences à l Ecole Centrale de Lille
Kamal AL Haddad : professeur à l Ecole de Technologie Superieure de Montreal Canada


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Resume:

Dans le domaine de l automobile, l augmentation de la fiabilite passe par la detection, la localisation et l identification des defauts. Le sujet de cette these consiste, en s appuyant sur les diagnostics locaux faits au niveau des composants d un systeme d alimentation elecronique d unvehicule electrique, à definir une approche « sûrete hierarchisee » prenant des decisions à chaque niveau de systeme pour conduire à des strategies de maintenance predictive et de fonctionnement en mode degrade.
Une premiere etape dans cette demarche a consiste à developper un modele d interrupteur de puissance compose d un IGBT avec une diode en antiparallele qui tient compte des non linearites des semi-conducteurs tel que les pertes en commutation, les caracteristiques statiques, les temperatures de jonction, le phenomene de recouvrement inverse et le temps mort entre les commandes des interrupteurs du même bras. Des simulations electrothermiques ont epermis l estimation des temperatures de jonctions ainsi que la surveillance des grandeurs mesurables tel que le courant, la tension. Un modele de commutation de l onduleur a ete mis en œuvre à partir des modeles comportementaux de l IGBT et de la diode de puissance. L obtention du modele realiste a passe par une etape importante d identification des parametres statiques et dynamiques à partir des mesures et à partir des donnees du fabriquant.
La seconde etape a consiste à valider le modele obtenu avec ceux obtenus avec un onduleur triphase de tension triphase.
La derniere partie de ce travail a ete consacree à l analyse des signaux en vue de la surveillance du systeme embarque. La fonction de la surveillance est de connaître et d indiquer le plus rapidement possible avec le maximum de certitude, les anomalies de comportement (ou defaillance) à partir des informations disponibles sur le systeme (mesures, modeles, donnees de conception…). Un algorithme de surveillance a ete utilise base sur les techniques de traitement de signal, et plus particulierement à la decomposition en Ondelettes de Daubechies. Ainsi l apparition d une singularite dans les formes d onde est detectee par comparaison de la modification de l amplitude des coefficients d Ondelettes avec un seuil.
Le niveau des energies extraites à partir des coefficients a ete utilise pour la detection et la localisation du defaut.


en plein travail


Plan :

Introduction generale
Chapter I METHODES DE SURVEILLANCE ET DE DIAGNOSTIC
Chapter II MODELISATION ET SIMULATION
Chapter III ESSAIS ET ANALYSES
Conclusion generale

La version complete en un seul fichier


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Publications

Journal

“Enhanced micro modeling technique for semiconductor devices to study faulty mode in power converters“ F. CHARFI, M.B. MESSAOUD, B. FRANCOIS, K. AL-HADDAD, F. SELLAMI International Review of Electrical Engineering (IREE), Vol. 2, No3, 6-2007, June


International conferences

[1] "Etude des regimes degrades dans les systemes electroniques de puissance embarques dans un vehicule electrique" 2001 Canadian Conference on Electrical and computer Engineering – CCECE 2001

[2] "Simulation method of analysing degraded modes in the embarked power electronic system in the electric vehicle" The International Conference On Industrial Electronics, Technology And Automation IETA2001

[3] "IGBT Modeling Based on State graph representation" IASTED International Conference On Modelling and Simulation (MS 2002), Los-Angeles- USA, May2002

[4] "Utilisation des graphes d etats dans la modelisation des composants de puissance" 7th International Conference on Modeling and Simulation of Electric Machines, Converters and Systems (ELECTRIMACS 2002), Montreal-Canada, CD

[5] "IGBT ADVANCED MODEL USED ON DEGRADED MODE ANALYSIS” IEEE "Systems, Man and Cybernetics" 2002, Oct 2002, Hammamet –Tunisie, CD

[6] "TWO NOVEL MODELING METHODOLOGIES FOR IGBT "The 28th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society IECON 2002, Conf.-IEEE, 28th Annu. Ind. Electron. Soc. (IECON), Oct 2002, ref SF-001832, CD

[7] "POWER SYSTEM FAULT MONITORING USING WAVELET TRANSFORM", PESC-IEEE Ann. Power. Electron. Spec. Conf., Auchen-Allemagne, June 2004, CD

[8] "Overview on Dependable Embedded Systems in Modern Automotive", 2004 IEEE International Conference on Industrial technology, IEEE-ICIT 04, Dec 2004

[9] "ANALYSIS AND IDENTIFICATION OF EMBEDDED POWER SYSTEM FAULTS USING WAVELET TRANSFORM" The 21th Worldwide Battery, Hybrid and Fuel Cell Electric Vehicle Symposium EVS 21, April 2005, Monaco


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