{"id":2407,"date":"2013-10-18T16:15:22","date_gmt":"2013-10-18T15:15:22","guid":{"rendered":"https:\/\/l2ep.univ-lille.fr\/?page_id=2407"},"modified":"2018-10-16T10:11:29","modified_gmt":"2018-10-16T09:11:29","slug":"theses-equipe-electronique-de-puissance","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/l2ep.univ-lille.fr\/en\/groupes-de-recherche\/equipe-electronique-de-puissance\/theses-equipe-electronique-de-puissance\/","title":{"rendered":"Th\u00e8ses Equipe Electronique de Puissance"},"content":{"rendered":"
    <\/ol>2025<\/strong>
    1. \"Analyse du comportement de commutation des transistors GaN-HEMTs dans les convertisseurs de puissance en tenant compte de la variation de Vth et de la configuration du driver de grille\"<\/br>Xuyang LU<\/strong>, Th\u00e8se, Avril 2025, url<\/a><\/strong>, r\u00e9sum\u00e9<\/a>

      Cette th\u00e8se s\u2019int\u00e9resse \u00e0 l\u2019influence de la variation de la tension de seuil (Vth) et de la capacit\u00e9 de sortie du driver de grille sur le comportement en commutation des transistors \u00e0 haute mobilit\u00e9 d\u2019\u00e9lectrons en nitrure de gallium (GaN-HEMTs). Comprendre ces facteurs est crucial pour une mod\u00e9lisation pr\u00e9cise des dispositifs et pour une bonne estimation des performances en commutation avant d\u2019employer les GaN-HEMTs dans les convertisseurs de puissance. La premi\u00e8re partie de la th\u00e8se pr\u00e9sente l\u2019origine et les m\u00e9thodes de caract\u00e9risation du ph\u00e9nom\u00e8ne de variation de Vth dans les GaN-HEMTs. Dans le deuxi\u00e8me chapitre, une m\u00e9thode de mesure in- situ de Vth est propos\u00e9e pour caract\u00e9riser le ph\u00e9nom\u00e8ne de variation de Vth dans des conditions de commutation douce, en modes mono-impulsion et multi-impulsion. Le troisi\u00e8me chapitre \u00e9tudie l\u2019impact de la variation de Vth sur le comportement en commutation \u00e0 travers une analyse th\u00e9orique, d\u00e9montr\u00e9e par simulation et par validation exp\u00e9rimentale. Dans la derni\u00e8re partie, l\u2019influence de la capacit\u00e9 de sortie du driver de grille sur le comportement en commutation des GaN-HEMTs est examin\u00e9e dans deux configurations de grille courantes : sortie unique et sortie s\u00e9par\u00e9e. Des circuits \u00e9quivalents pour les deux configurations sont pr\u00e9sent\u00e9s pour illustrer
      \r\nleur effet sur les performances de commande rapproch\u00e9e des transistors. Les r\u00e9sultats montrent qu\u2019aussi bien l\u2019augmentation de Vth que la capacit\u00e9 de sortie du driver de grille \u00e0 sorties s\u00e9par\u00e9es peuvent ralentir la vitesse de commutation \u00e0 la mise en conduction des GaN-HEMTs.<\/p><\/div><\/li><\/ol>2023<\/strong>

      1. \"Hybridation de batteries puissance-\u00e9nergie avec convertisseur de couplage \u00e0 dimensionnement r\u00e9duit : Application aux v\u00e9hicules \u00e9lectriques urbains\"<\/br>Caio Augusto FONSECA DE FREITAS<\/strong>, Th\u00e8se, Juin 2023, url<\/a><\/strong>, r\u00e9sum\u00e9<\/a>

        Le v\u00e9hicule \u00e9lectrique (VE) est un mode de transport en plein essor du fait des contraintes environnementales. Son d\u00e9veloppement est \u00e9troitement li\u00e9 \u00e0 l\u2019\u00e9volution des technologies de batteries : on leur demande d\u2019\u00eatre plus efficientes, moins co\u00fbteuses et \u00e9galement moins d\u00e9pendantes de mat\u00e9riaux critiques tels que le lithium et le cobalt. Dans les VE actuels, l\u2019autonomie est un point critique et les constructeurs ont tendance \u00e0 privil\u00e9gier des autonomies largement sup\u00e9rieures aux besoins r\u00e9els de d\u00e9placement. Ce choix favorise l\u2019utilisation de batteries de type \u00e9nergie (EB) poss\u00e9dant une forte densit\u00e9 d\u2019\u00e9nergie (ED), mais une densit\u00e9 de puissance (PD) limit\u00e9e. Ce type de batterie est parfaitement adapt\u00e9 aux grandes autonomies, la faible PD \u00e9tant compens\u00e9e par une masse importante de batterie embarqu\u00e9e. Ainsi, ces VE sont capables de supporter des dynamiques de puissance \u00e9lev\u00e9es : fortes acc\u00e9l\u00e9rations, freinage \u00e9lectrique efficace. Si on veut d\u00e9mocratiser l\u2019utilisation du VE, tout en limitant l\u2019impact sur l\u2019environnement, d\u2019autres solutions doivent \u00eatre envisag\u00e9es. Une des cl\u00e9s principales est le d\u00e9veloppement de VE plus l\u00e9gers avec une autonomie raisonnable. Mais si l\u2019EB est plus petite, sa PD limite alors la dynamique du v\u00e9hicule et surtout son freinage r\u00e9cup\u00e9ratif. Les syst\u00e8mes hybrides de stockage d\u2019\u00e9nergie (HESS \u2013 Hybrid Energy Storage System) peuvent r\u00e9soudre ce probl\u00e8me. Ils combinent deux sources de stockage : une premi\u00e8re \u00e0 forte ED, associ\u00e9e \u00e0 une seconde \u00e0 forte PD. De plus, ces HESS permettent de pouvoir mixer et donc diversifier les technologies de stockeurs d\u2019\u00e9nergie. Leur principal d\u00e9faut est de n\u00e9cessiter la pr\u00e9sence de convertisseurs d\u2019\u00e9lectronique de puissance afin de r\u00e9partir la puissance du v\u00e9hicule entre les deux sources du HESS. Cette masse suppl\u00e9mentaire d\u00e9grade les performances du HESS en densit\u00e9 d\u2019\u00e9nergie et de puissance. Il est donc n\u00e9cessaire de r\u00e9duire autant que possible la masse de ce convertisseur suppl\u00e9mentaire. L\u2019objet de cette th\u00e8se est l\u2019\u00e9tude du dimensionnement du couple EB-PB associ\u00e9 \u00e0 un convertisseur DC-DC \u00e0 puissance de dimensionnement r\u00e9duite comparativement aux solutions traditionnelles. Afin d\u2019\u00e9tudier le syst\u00e8me HESS complet, une m\u00e9thode de dimensionnement du couple de batteries EB-PB est propos\u00e9e. Ensuite, en vue de r\u00e9duire la masse du convertisseur de couplage, deux architectures originales de HESS sont propos\u00e9es : une architecture s\u00e9rie et une architecture cascade \u00e0 source de courant contr\u00f4l\u00e9e. Elles ont pour objectif la r\u00e9duction de la puissance transit\u00e9e dans le convertisseur de couplage. Ces architectures n\u00e9cessitent l\u2019utilisation d\u2019un convertisseur similaire, \u00e0 savoir un DC\/DC isol\u00e9, dont les contraintes \u00e9lectriques d\u00e9pendent de l\u2019architecture choisie. Afin d\u2019\u00e9valuer la puissance de dimensionnement du convertisseur, une strat\u00e9gie de gestion d\u2019\u00e9nergie adapt\u00e9e \u00e0 chaque architecture est propos\u00e9e et utilis\u00e9e. Ces strat\u00e9gies permettent de dimensionner en puissance le convertisseur de couplage selon le couple de batteries choisies en simulant le cycle de conduite. Les simulations valident le dimensionnement du HESS complet : EB, PB et DC-DC isol\u00e9. Elles montrent ainsi que la puissance de dimensionnement peut \u00eatre r\u00e9duite de plus de 90% par rapport \u00e0 une architecture de couplage classique. Les deux architectures de couplages sont ensuite valid\u00e9es en laboratoire sur un banc exp\u00e9rimental.<\/p><\/div><\/li><\/ol>2022<\/strong>

        1. \"Fabrication et caract\u00e9risation de transistors HEMT et de diodes \u00e0 base de GaN pour la conversion de tension DC-DC en \u00e9lectronique de puissance\"<\/br>Quentin FORNASIERO<\/strong>, Th\u00e8se, D\u00e9cembre 2022, url<\/a><\/strong>, r\u00e9sum\u00e9<\/a>

          R\u00e9sum\u00e9
          \r\nCe travail de th\u00e8se s\u2019inscrit dans une probl\u00e9matique constante d\u2019int\u00e9grabilit\u00e9 des syst\u00e8mes \u00e9lectroniques \u00e0 fortes densit\u00e9s de puissance et \u00e0 haut rendement pour l\u2019\u00e9lectronique de puissance dans les secteurs civil, industriel et militaire: transports individuels et urbains, a\u00e9ronautique et spatiale, high-tech. En cela, le Nitrure de Gallium (GaN) est un mat\u00e9riau couvrant une large \u00e9tendue d\u2019applications. C\u2019est un candidat id\u00e9al pour le remplacement de la fili\u00e8re Silicium dont les limites sont aujourd\u2019hui atteintes. Sa robustesse en milieu hostile - face \u00e0 des temp\u00e9ratures extr\u00eames de plus de 200 \u00b0C, ou sous fort niveau de radiation - et ses propri\u00e9t\u00e9s de conduction \u00e9lectrique et thermique exceptionnelles en font un mat\u00e9riau de premier choix pour une nouvelle g\u00e9n\u00e9ration de composants pour l\u2019\u00e9lectronique de puissance. Aujourd\u2019hui, le principal verrou technologique s\u2019opposant \u00e0 son essor sur le march\u00e9 est induit par des m\u00e9canismes complexes de pi\u00e9geages des porteurs de charges \u00e9lectriques, limitant les performances en commutation \u00e0 haute tension. Ainsi, les objectifs de cette th\u00e8se consistent en la r\u00e9alisation conjointe de diodes et de transistors HEMT de puissance sur h\u00e9t\u00e9rojonction AlGaN\/GaN, plus sp\u00e9cifiquement adapt\u00e9s aux syst\u00e8mes de conversion de tensions DC-DC. Le d\u00e9veloppement d\u2019un proc\u00e9d\u00e9 de fabrication de technologies normally-off est au c\u0153ur de ce travail, notamment les proc\u00e9d\u00e9s de traitement de surface AlGaN par plasma SF6 et de d\u00e9p\u00f4t d\u2019oxyde pour la r\u00e9alisation de grille MOS. Enfin, la caract\u00e9risation \u00e9lectrique et physique des composants et des h\u00e9t\u00e9rostructures \u00e0 base de GaN apport des informations essentielles \u00e0 la compr\u00e9hension des m\u00e9canismes de transport des charges \u00e9lectriques en vue de l\u2019optimisation des proc\u00e9d\u00e9s de d\u00e9veloppement technologique d\u00e9di\u00e9s \u00e0 l\u2019\u00e9lectronique de puissance.
          \r\nAbstract
          \r\nThis thesis work fits into a constant need of integrability of high power and high efficiency systems dedicated to power electronic, in civil, industrial and military fields: individual and urban transports, aeronautics and space, high-tech\u2026 In this frame, Gallium Nitride-based (GaN) material covers a wide application range, and is set as an ideal candidate in order to replace the silicon industry, which reached its theorical limits. This material ruggedness in hostile environments \u2013 high temperature over 200\u00b0C, or high level radiative environment \u2013 and its great electrical and thermal conductivity set GaN in a leading place for the emerging of novel power electronic devices. Nowadays, the main technological lock regarding GaN systems industrial expansion is induced by hard charge-trapping mechanisms limiting switching performance at high voltage. Thus, the objectives of this thesis work consist in the simultaneous fabrication of GaN-based diodes and HEMT transistors on AlGaN\/GaN heterojunction, specifically dedicated to DC-DC voltage conversion for supply systems. The main topic of this work is to elaborate the development process steps of normally-off devices, especially the SF6 plasma for AlGaN surface treatment and oxide deposition for MOS-gated HEMT process. Then, electrical and physical characterization of GaN-based devices and heterostructures bring an enhanced feedback for comprehensive carrier transport mechanisms, and thus, technological optimization for power electronic devices.<\/p><\/div><\/li>

        2. \"Mod\u00e9lisation des effets capacitifs des bobines simple couche et choix du mat\u00e9riau magn\u00e9tique du noyau pour le dimensionnement des filtres CEM\"<\/br>Florentin SALOMEZ<\/strong>, Th\u00e8se, Novembre 2022, url<\/a><\/strong>, r\u00e9sum\u00e9<\/a>

          Le sujet de th\u00e8se porte sur l\u2019\u00e9tude des composants magn\u00e9tiques utilis\u00e9s dans les filtres de perturbations
          \r\n\u00e9lectromagn\u00e9tiques des convertisseurs d\u2019\u00e9lectronique de puissance. Il est bien connu que les convertisseurs
          \r\nstatiques sont des sources de perturbations conduites qu\u2019il faut r\u00e9duire afin de respecter les normes
          \r\nde compatibilit\u00e9 \u00e9lectromagn\u00e9tique (CEM). Une des solutions couramment utilis\u00e9e pour r\u00e9duire ces
          \r\nperturbations est l\u2019installation de filtres CEM entre le convertisseur et le r\u00e9seau \u00e9lectrique. La premi\u00e8re
          \r\npartie du manuscrit est d\u00e9di\u00e9e \u00e0 la pr\u00e9sentation du contexte de la th\u00e8se, avec la probl\u00e9matique de la CEM
          \r\net les solutions de filtrage. Dans la seconde partie, nous pr\u00e9sentons la mod\u00e9lisation de l\u2019imp\u00e9dance de la
          \r\nbobine de mode commun du filtre CEM, avec la prise en compte des comportements \u00e0 haute fr\u00e9quence,
          \r\npour son dimensionnement. Ainsi, un mod\u00e8le des propri\u00e9t\u00e9s magn\u00e9tiques bas\u00e9 sur l\u2019\u00e9quation de Debye
          \r\nest propos\u00e9, auquel est ajout\u00e9 pour les ferrites, de type Mn-Zn, un mod\u00e8le de capacit\u00e9 mat\u00e9riau d\u2019ordre
          \r\nfractionnaire. Dans la troisi\u00e8me partie, la capacit\u00e9 parall\u00e8le \u00e9quivalente (CPE) est calcul\u00e9e \u00e0 partir des
          \r\ncapacit\u00e9s \u00e9l\u00e9mentaires, tore-spire et inter-spires, d\u00e9termin\u00e9es par la m\u00e9thode des \u00e9l\u00e9ments finis en deux
          \r\ndimensions, en tenant compte de la courbure des spires. Dans la derni\u00e8re partie, le mod\u00e8le de l\u2019imp\u00e9dance
          \r\nde la bobine de mode commun est utilis\u00e9 pour le dimensionnement d\u2019un filtre de mode commun. Les
          \r\nr\u00e9sultats obtenus montrent que la conception \u00e0 l\u2019aide des mod\u00e8les propos\u00e9s permet l\u2019optimisation du volume
          \r\nde la bobine. Finalement, l\u2019application de cette m\u00e9thode a permis de d\u00e9finir un indicateur permettant le
          \r\nchoix du mat\u00e9riau magn\u00e9tique qui minimise le volume de la bobine.
          \r\n
          \r\nMots cl\u00e9s : \u00e9lectronique de puissance, compatibilit\u00e9 \u00e9lectromagn\u00e9tique, filtre CEM, bobine de mode
          \r\ncommun, capacit\u00e9s parasites, optimisation du volume
          \r\nThis thesis is about the study of the magnetic components used in the electromagnetic interference filters of
          \r\npower electronics converters. It is well known that static converters are sources of conducted disturbances
          \r\nthat must be reduced in order to comply with electromagnetic compatibility (EMC) standards. One of
          \r\nthe solutions commonly used to reduce these disturbances is the installation of EMI filters between the
          \r\nconverter and the power network. The first part of the manuscript is dedicated to the presentation of the
          \r\ncontext of the thesis, with the EMI problematic and the filtering solutions. In the second part, we present
          \r\nthe modelling of the impedance of the common mode choke of the EMC filter, taking into account the high
          \r\nfrequency behaviour, for its sizing. Thus, a model of the magnetic properties based on the Debye equation
          \r\nis proposed, to which a fractional order capacitance is added to model the material capacitance of Mn-Zn
          \r\nferrites. In the third part, the equivalent parallel capacitance (EPC) is calculated from the elementary
          \r\nturn-core and inter-turns capacitances, determined by the two-dimensional Finite Element Method (FEM),
          \r\ntaking into account the turn curvature. In the last part, the common mode choke impedance model is used
          \r\nto design a common mode filter. The results obtained show that the design using the proposed models
          \r\nallows the optimisation of the choke volume. Finally, the application of this method has made it possible to
          \r\ndefine indicators for the choice of magnetic material that minimises the choke volume.
          \r\n
          \r\nKeywords: power electronics, electromagnetic compatibility, EMC filter, common mode choke, parasitic capacitances, volume optimization<\/p><\/div><\/li><\/ol>2021<\/strong>

          1. \"M\u00e9thodes de mod\u00e9lisation CEM de l\u2019\u00e9lectronique de puissance appliqu\u00e9es au domaine automobile\"<\/br>St\u00e9phane VIENOT<\/strong>, Th\u00e8se, Mai 2021, url<\/a><\/strong>, r\u00e9sum\u00e9<\/a>

            La r\u00e9duction des \u00e9missions polluantes est un \u00e9l\u00e9ment cl\u00e9 pour le futur du transport automobile. Pour cela, des syst\u00e8mes \u00e9lectriques peuvent \u00eatre utilis\u00e9s en compl\u00e9ment du moteur \u00e0 combustion interne afin de rendre les v\u00e9hicules hybrides. La solution \u00e9tudi\u00e9e est le syst\u00e8me alternateur, qui peut devenir r\u00e9versible gr\u00e2ce \u00e0 de nouvelles structures d\u2019\u00e9lectronique de puissance. Dans ce contexte, les travaux de th\u00e8se portent sur la compatibilit\u00e9 \u00e9lectromagn\u00e9tique permettant de garantir l\u2019int\u00e9gration de ces syst\u00e8mes dans l\u2019environnement \u00e9lectrique complexe du v\u00e9hicule.
            \r\nL\u2019objectif des travaux est de d\u00e9velopper des outils de mod\u00e9lisation pr\u00e9dictifs permettant de d\u00e9terminer les niveaux de perturbations \u00e9lectromagn\u00e9tiques g\u00e9n\u00e9r\u00e9s par les syst\u00e8mes d\u2019\u00e9lectronique de puissance. Ces mod\u00e8les permettent de d\u00e9crire les sources de perturbations et les m\u00e9canismes de couplages \u00e0 l\u2019origine des \u00e9missions conduites. Cela permet d\u2019\u00e9tudier puis de proposer des solutions afin de respecter les contraintes normatives de compatibilit\u00e9 \u00e9lectromagn\u00e9tique.
            \r\nLes travaux r\u00e9alis\u00e9s portent sur le d\u00e9veloppement d\u2019outils et de m\u00e9thodes pour la mod\u00e9lisation des couplages parasites, la caract\u00e9risation des composants actifs et passifs ainsi que la prise en compte de la chaine d\u2019acquisition. Les mod\u00e8les obtenus sont ensuite appliqu\u00e9s \u00e0 la simulation des \u00e9missions conduites d\u2019un alternateur automobile. Afin de r\u00e9duire les dur\u00e9es de simulation, nous avons travaill\u00e9 sur des simulations dans le domaine fr\u00e9quentiel avec la m\u00e9thode MTES (Multi-Topology Equivalent Sources) d\u00e9velopp\u00e9e au L2EP. L\u2019objectif est d\u2019am\u00e9liorer la repr\u00e9sentativit\u00e9 des sources de perturbations et des imp\u00e9dances des convertisseurs statiques de types hacheurs et onduleurs.<\/p><\/div><\/li><\/ol>2019<\/strong>

            1. \"Caract\u00e9risation et Mod\u00e9lisation de Composants GaN pour la Conception des convertisseurs statiques haute fr\u00e9quence\"<\/br>Loris PACE<\/strong>, Th\u00e8se, Novembre 2019, url<\/a><\/strong>, r\u00e9sum\u00e9<\/a>

              La mont\u00e9e en fr\u00e9quence de commutation des transistors de puissance \u00e0 base de Nitrure de Gallium (GaN) pr\u00e9sente une avanc\u00e9e technologique conduisant \u00e0 la r\u00e9duction de la taille, du poids et du volume des syst\u00e8mes de conversion de l\u2019\u00e9nergie. En effet, les propri\u00e9t\u00e9s physiques des transistors de type HEMT bas\u00e9s sur l\u2019h\u00e9t\u00e9rostructure AlGaN\/GaN pr\u00e9sentent un fort potentiel pour le d\u00e9veloppement de convertisseurs statiques haute fr\u00e9quence. Avec l\u2019augmentation toujours croissante de la part de l\u2019\u00e9lectronique de puissance dans les syst\u00e8mes \u00e9lectriques actuels, cette fili\u00e8re technologique, associ\u00e9e \u00e0 la fili\u00e8re du Carbure de Silicium (SiC), vise aujourd\u2019hui \u00e0 remplacer progressivement les composants de puissance \u00e0 base de Silicium (Si) notamment pour des raisons de tension de claquage \u00e9lev\u00e9e, de robustesse vis-\u00e0-vis des conditions s\u00e9v\u00e8res de fonctionnement et d\u2019int\u00e9gration de puissance.
              \r\nLa conception optimale des convertisseurs haute fr\u00e9quence implique une connaissance pr\u00e9cise du fonctionnement des composants de puissance au sein de ces syst\u00e8mes. Ainsi, la conception de ces dispositifs repose sur des \u00e9tapes d\u2019analyse et de simulations men\u00e9es \u00e0 partir des mod\u00e8les des semi-conducteurs de puissance et des \u00e9l\u00e9ments environnants. L\u2019objectif de ce travail de th\u00e8se est de proposer une m\u00e9thodologie de mod\u00e9lisation comportementale de transistors de puissance GaN en boitier bas\u00e9e exclusivement sur des m\u00e9thodes de caract\u00e9risation non-intrusives.
              \r\nLes techniques de caract\u00e9risation \u00e9lectriques utilis\u00e9es pour la mod\u00e9lisation de transistors fonctionnant en gammes radiofr\u00e9quences, telles que la mesure des param\u00e8tres S ou les mesures courant\/tension en r\u00e9gime puls\u00e9, sont ici adapt\u00e9es \u00e0 la caract\u00e9risation du transistor de puissance GaN encapsul\u00e9. A partir des r\u00e9sultats de caract\u00e9risation, les diff\u00e9rents \u00e9l\u00e9ments lin\u00e9aires et non lin\u00e9aires du mod\u00e8le \u00e9lectrique du transistor sont obtenus et un mod\u00e8le \u00e9lectrique complet rassemblant ces \u00e9l\u00e9ments est impl\u00e9ment\u00e9 dans le logiciel de simulation ADS. Un banc de test Double Pulse est alors con\u00e7u afin de mettre en application le mod\u00e8le \u00e9lectrique d\u00e9velopp\u00e9. Apr\u00e8s mod\u00e9lisation de l\u2019environnement du transistor, y compris du circuit imprim\u00e9, les r\u00e9sultats de simulation des formes d\u2019onde de commutation sont confront\u00e9s aux r\u00e9sultats exp\u00e9rimentaux.
              \r\nAfin de tenir compte des effets de la temp\u00e9rature sur le fonctionnement du transistor, une m\u00e9thodologie est propos\u00e9e permettant d\u2019obtenir le mod\u00e8le thermique du composant \u00e0 partir de mesures de puissance dissip\u00e9e et d\u2019une proc\u00e9dure d\u2019optimisation. \u00c0 partir du mod\u00e8le obtenu, un convertisseur DC\/DC utilisant le transistor GaN mod\u00e9lis\u00e9 a \u00e9t\u00e9 con\u00e7u et r\u00e9alis\u00e9. Les r\u00e9sultats de simulation des formes d\u2019onde de commutation sont confront\u00e9s aux r\u00e9sultats exp\u00e9rimentaux pour diff\u00e9rentes temp\u00e9ratures de fonctionnement du transistor et une pr\u00e9diction du fonctionnement en continu du convertisseur est r\u00e9alis\u00e9e.<\/p><\/div><\/li>

            2. \"Conception et r\u00e9alisation des bobines PCB \u00e0 base de mat\u00e9riau magn\u00e9tique souple pour des convertisseurs HF\"<\/br>Ammar CHAFI<\/strong>, Th\u00e8se, Octobre 2019, url<\/a><\/strong>, r\u00e9sum\u00e9<\/a>

              L'arriv\u00e9e sur le march\u00e9 des transistors au Nitrure de Gallium (GaN) permet l'augmentation de la fr\u00e9quence de commutation des convertisseurs statiques. La cons\u00e9quence directe est la r\u00e9duction des dimensions des composants passifs et l'augmentation de la densit\u00e9 de puissance des convertisseurs. Les bobines utilis\u00e9es pour le stockage et le filtrage sont des composants tr\u00e8s volumineux et qui occupent une place importante dans les convertisseurs. Une solution permettant de r\u00e9duire les dimensions de ces bobines consiste \u00e0 augmenter la fr\u00e9quence de fonctionnement des convertisseurs statiques gr\u00e2ce aux composants GaN. Les travaux de cette th\u00e8se portent sur la conception et la r\u00e9alisation des bobines de stockage d'\u00e9nergie, r\u00e9alis\u00e9es \u00e0 partir de pistes de circuit imprim\u00e9 (PCB) et de mat\u00e9riaux magn\u00e9tiques souples. Ces bobines sont destin\u00e9es aux convertisseurs DC-DC hautes fr\u00e9quences (HF) \u00e0 base de transistors GaN. Les mat\u00e9riaux magn\u00e9tiques souples commercialis\u00e9s sous forme de feuilles pr\u00e9sentent des caract\u00e9ristiques magn\u00e9tiques adapt\u00e9es aux applications hautes fr\u00e9quences. Ainsi, elles peuvent \u00eatre d\u00e9coup\u00e9es en diff\u00e9rentes formes g\u00e9om\u00e9triques. Dans le cadre de cette th\u00e8se, nous avons propos\u00e9 une m\u00e9thode de conception des bobines PCB \u00e0 base de mat\u00e9riaux souples pour les convertisseurs HF. Elle est bas\u00e9e sur un algorithme d'optimisation du volume de la bobine en prenant compte les contraintes thermiques du mat\u00e9riau magn\u00e9tique, mais \u00e9galement des capacit\u00e9s parasites qui apparaissent en HF. La bobine ainsi con\u00e7ue est r\u00e9alis\u00e9e puis caract\u00e9ris\u00e9e afin de valider l\u2019outil de conception propos\u00e9. La derni\u00e8re \u00e9tape consiste \u00e0 int\u00e9grer la bobine obtenue dans un convertisseur Boost synchrone \u00e0 base de transistors GaN commutant \u00e0 une fr\u00e9quence de 1 MHz. Dans le but de tenir compte finement des contraintes thermiques durant la phase de conception de la bobine, des am\u00e9liorations sont propos\u00e9es, on se basant sur les r\u00e9sultats de validation exp\u00e9rimentale.<\/p><\/div><\/li>

            3. \"A DC-DC power converter study for High Voltage Direct Current (HVDC) grid: Model and control of the DC-DC Modular Multilevel Converter (M2DC)\"<\/br>Yafang LI<\/strong>, Th\u00e8se, Juillet 2019, url<\/a><\/strong>, r\u00e9sum\u00e9<\/a>

              This work is based on Multi Terminal Direct Current (MTDC) grids. In the MTDC grid, DC\/DC converter stations are needed to connect different HVDC grids. A lot of DC\/DC converters have been studied and developed, but are not suitable for high voltage and great power constraints. Therefore, the objective of this work is the study of a DC\/DC converter for high voltage and great power applications. For the potentially HVDC applications, the volume and costs are major criteria. According to this, a high voltage and great power potential DC\/DC converter is selected, which is the Modular Multilevel DC-DC Converter (M2DC).
              \r\nFocusing on the M2DC, the work proposes analyses in steady state and builds an average model for the converter. Based on the average model, the basic control algorithm for the converter is developed to validate the previous analysis. Since the thesis aims to use the existing L2EP Modular Multilevel Converter (MMC) to test the M2DC model and control, a design of the M2DC based on MMC is proposed. Finally, the M2DC HIL (Hardware In-the-Loop) simulations results are presented confirming previous analyses and allowing to go on to prototyping the M2DC on the base of the existing MMC.<\/p><\/div><\/li><\/ol>2018<\/strong>

              1. \"M\u00e9thode d\u2019optimisation du volume des bobines de mode commun pour la conception des filtres CEM\"<\/br>Bilel ZAIDI<\/strong>, Th\u00e8se, Novembre 2018, url<\/a><\/strong>, r\u00e9sum\u00e9<\/a>

                Les convertisseurs statiques utilis\u00e9s en \u00e9lectronique de puissance sont des sources de perturbations \u00e9lectromagn\u00e9tiques conduites dans les hautes fr\u00e9quences. Souvent, le filtrage passif assure la compatibilit\u00e9 \u00e9lectromagn\u00e9tique des cha\u00eenes de conversion d\u2019\u00e9nergie. Ce travail de th\u00e8se pr\u00e9sente une m\u00e9thode d\u2019optimisation du volume de la bobine de mode commun qui est g\u00e9n\u00e9ralement l\u2019\u00e9l\u00e9ment le plus volumineux du filtre. Le manuscrit commence par faire l\u2019\u00e9tat de l\u2019art des perturbations \u00e9lectromagn\u00e9tiques conduites en \u00e9lectronique de puissance et des moyens qui permettent leur r\u00e9duction. Ensuite, un calcul analytique de l\u2019inductance de mode commun minimale qui permet de respecter la contrainte normative est pr\u00e9sent\u00e9. Ce calcul prend en consid\u00e9ration la perm\u00e9abilit\u00e9 complexe du mat\u00e9riau magn\u00e9tique et les imp\u00e9dances des diff\u00e9rents chemins de propagation des perturbations de mode commun dans la cha\u00eene de conversion. Une fois l\u2019inductance minimale calcul\u00e9e, une m\u00e9thode d\u2019optimisation du volume de la bobine de commun monocouche qui tient compte de la saturation du mat\u00e9riau magn\u00e9tique est pr\u00e9sent\u00e9e. L\u2019application de la m\u00e9thode propos\u00e9e dans diverses situations a montr\u00e9 l\u2019existence d\u2019une meilleure inductance, pouvant \u00eatre sup\u00e9rieure \u00e0 sa valeur minimale, qui permet de r\u00e9duire au mieux le volume de la bobine. Par ailleurs, des r\u00e8gles de dimensionnement en relation avec la fr\u00e9quence de commutation du convertisseur et de son rapport cyclique sont d\u00e9finies. La derni\u00e8re partie de cette \u00e9tude est d\u00e9di\u00e9e \u00e0 la prise en compte des effets hautes fr\u00e9quences de la capacit\u00e9 parasite \u00e9quivalente de la bobine dans la proc\u00e9dure de dimensionnement. D\u2019abord, une m\u00e9thode pour la d\u00e9termination des permittivit\u00e9s relatives du noyau magn\u00e9tique et pour l\u2019estimation de la capacit\u00e9 parasite \u00e9quivalente est propos\u00e9e. Cette m\u00e9thode, accompagn\u00e9e d\u2019un calcul analytique de la capacit\u00e9 parasite maximale autoris\u00e9e, permet d\u2019adapter la g\u00e9om\u00e9trie de la bobine de mode commun afin de respecter la contrainte normative dans les hautes fr\u00e9quences tout en optimisant son volume.<\/p><\/div><\/li>

              2. \"Mod\u00e9lisation thermique des composants magn\u00e9tiques\r\nplanar pour l\u2019\u00e9lectronique de puissance\"<\/br>Reda BAKRI<\/strong>, th\u00e8se, Juin 2018, url<\/a><\/strong>, r\u00e9sum\u00e9<\/a>

                this research aims to provide suitable thermal models for planar magnetics components
                \r\n(PMC). First, high frequency losses (copper and core losses) issues are detailed, which are heat
                \r\nsources in PMC. Then, a state of the art of magnetic component thermal modeling is presented. To
                \r\nmeet various needs of designers, two types of thermal models have been developed. A first
                \r\nanalytical model, based on thermal resistance that enables to estimate temperature rise in the early
                \r\ndesign stage, is proposed. Its distinguishing feature is to take into account ambient temperature and
                \r\nloss values, in order to achieve an optimal design of PMC according to operating conditions.
                \r\nTo compute 3D temperature distribution inside the component, and detect potential hotspots, a
                \r\nsecond model based on nodal thermal network (NTN) has been developed. It deals with permanent
                \r\nand transient cases, with different types of boundary conditions. The two models have been
                \r\nvalidated with numerical simulations and measurements on planar transformers laboratory
                \r\nprototypes.
                \r\n
                \r\nles travaux pr\u00e9sent\u00e9s ont pour objet de d\u00e9velopper des mod\u00e8les thermiques adapt\u00e9s aux
                \r\ncomposants magn\u00e9tiques planar (CMP). Apr\u00e8s avoir d\u00e9taill\u00e9 la probl\u00e9matique des pertes en hautes
                \r\nfr\u00e9quences (cuivre et fer), source d\u2019\u00e9chauffement dans les CMP, un \u00e9tat de l\u2019art des diff\u00e9rentes
                \r\napproches utilis\u00e9es pour la mod\u00e9lisation thermique des composants magn\u00e9tiques est pr\u00e9sent\u00e9.
                \r\nEnsuite, pour r\u00e9pondre aux besoins des concepteurs, deux types de mod\u00e8les thermiques sont
                \r\npropos\u00e9s. Le premier, de type analytique, bas\u00e9 sur r\u00e9sistance thermique \u00e9quivalente, permet
                \r\nd\u2019\u00e9valuer l\u2019\u00e9chauffement d\u2019un composant lors de la phase de pr\u00e9-dimensionnement. Ce mod\u00e8le a la
                \r\nparticularit\u00e9 de tenir compte de la temp\u00e9rature ambiante et des pertes pour assurer un meilleur
                \r\ndimensionnement des CMP selon les conditions de fonctionnement. Pour d\u00e9terminer la distribution
                \r\n3D de temp\u00e9rature au sein du composant et d\u00e9tecter d\u2019\u00e9ventuels points chauds, un second mod\u00e8le de
                \r\ntype r\u00e9seau thermique nodal (RTN) a \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9. Ce mod\u00e8le est g\u00e9n\u00e9r\u00e9 automatiquement \u00e0 partir
                \r\nde la description g\u00e9om\u00e9trique du composant. Il permet, de plus, d\u2019\u00e9tudier les r\u00e9gimes permanent et
                \r\ntransitoire, tout en s\u2019adaptant aux diff\u00e9rents types de conditions aux limites. Ces deux mod\u00e8les sont
                \r\nvalid\u00e9s par simulations num\u00e9riques et par des mesures sur des prototypes de transformateurs planar
                \r\ncon\u00e7us en laboratoire.<\/p><\/div><\/li><\/ol>2017<\/strong>

                1. \"Mod\u00e9lisation et conception de transformateurs planar pour convertisseur de puissance DC\/DC embarqu\u00e9\"<\/br>Jean Sylvio NGOUA TEU MAGAMBO<\/strong>, CENTRALE LILLE, D\u00e9cembre 2017, url<\/a><\/strong>, r\u00e9sum\u00e9<\/a>

                  Confidentielle
                  \r\n
                  \r\nCes travaux de th\u00e8se s\u2019inscrivent dans la probl\u00e9matique de d\u00e9veloppement de transformateurs planar pour l\u2019int\u00e9gration de puissance, dans le contexte de l\u2019avion plus \u00e9lectrique (More Electric Aircraft \u2013 MEA) o\u00f9 les contraintes de volume et de poids sont primordiales. Les composants magn\u00e9tiques restent en effet un frein \u00e0 l\u2019int\u00e9gration des syst\u00e8mes d\u2019Electronique de Puissance et les composants planar (transformateurs et inductances) offrent une alternative int\u00e9ressante aux composants bobin\u00e9s pour la r\u00e9duction de la masse et de l\u2019encombrement des convertisseurs.
                  \r\nDans ce manuscrit, des m\u00e9thodes, un outil de dimensionnement et des prototypes de transformateurs planar (2 et 3 enroulements) en technologie feuillard et PCB sont d\u00e9velopp\u00e9s pour des applications de convertisseur DC\/DC a\u00e9ronautique. Dans un premier temps, les mod\u00e8les permettant le calcul des pertes, l'estimation de l'\u00e9l\u00e9vation de temp\u00e9rature et le calcul de l\u2019inductance de fuite sont pr\u00e9sent\u00e9s et compar\u00e9s afin de concevoir des outils de calculs pour la conception. Dans un deuxi\u00e8me temps, il est montr\u00e9 que la modification de la forme des angles des spires rectangulaires permet de r\u00e9duire significativement les pertes cuivre HF. Sur la base de ces outils et r\u00e9sultats, des prototypes de transformateurs planar \u00e0 3 enroulements en PCB multicouches sont d\u00e9velopp\u00e9s. De nombreux prototypes sont caract\u00e9ris\u00e9s et valident les mod\u00e8les de dimensionnement propos\u00e9s. Enfin, l\u2019un de ces prototypes est int\u00e9gr\u00e9 et test\u00e9 dans un convertisseur de puissance DC\/DC de 3.75kW mettant en \u00e9vidence les gains obtenus.<\/p><\/div><\/li><\/ol>2016<\/strong>

                  1. \"Convertisseur \u00e0 dimensionnement r\u00e9duit pour batteries hybrid\u00e9es puissance\/\u00e9nergie de v\u00e9hicule \u00e9lectrique : principe de source de courant contr\u00f4l\u00e9e\"<\/br>Nicolas ALLALI<\/strong>, CENTRALE LILLE, D\u00e9cembre 2016, url<\/a><\/strong>, r\u00e9sum\u00e9<\/a>

                    Titre de la th\u00e8se : Convertisseur \u00e0 dimensionnement r\u00e9duit pour batteries hybrid\u00e9es
                    \r\npuissance\/\u00e9nergie de v\u00e9hicule \u00e9lectrique : principe de source de courant contr\u00f4l\u00e9e.
                    \r\nR\u00e9sum\u00e9 : Ce m\u00e9moire pr\u00e9sente une solution de conversion d\u2019\u00e9nergie permettant de coupler
                    \r\ndeux sources de tension \u00e9lectrique similaire \u00e0 dimensionnement r\u00e9duit. Appliqu\u00e9 \u00e0 un syst\u00e8me
                    \r\nde stockage hybrid\u00e9 puissance\/\u00e9nergie pour v\u00e9hicule \u00e9lectrique, cette solution pr\u00e9sente un
                    \r\ncompromis de co\u00fbt de production, de masse et de rendement \u00e9nerg\u00e9tique meilleur que celui
                    \r\ndes hacheurs classiques. Nous proposons en r\u00e9ponse \u00e0 cette probl\u00e9matique l\u2019utilisation d\u2019une
                    \r\nsource de courant contr\u00f4l\u00e9e plac\u00e9e en s\u00e9rie avec les deux sources de tension pour r\u00e9aliser leur
                    \r\ncouplage. Une structure de convertisseur permettant ce couplage est \u00e9tudi\u00e9e, puis compar\u00e9e
                    \r\n\u00e0 une structure classique, et enfin r\u00e9alis\u00e9e au travers d\u2019un d\u00e9monstrateur \u00e0 \u00e9chelle de tension
                    \r\nr\u00e9duite afin de mettre en \u00e9vidence ses avantages et inconv\u00e9nients.
                    \r\nMots clefs : Stockage hybride, \u00e9lectronique de puissance, hacheur, v\u00e9hicule \u00e9lectrique,
                    \r\ndimensionnement r\u00e9duit, source de courant.
                    \r\nThesis title: Reduced sizing converter for hybrid batteries power\/energy of electric vehicle:
                    \r\ncontrolled current source principle.
                    \r\nAbstract: This thesis deals with the development of a power conversion solution, allowing
                    \r\nfor the coupling of two similar voltage sources. Applied to a combined battery storage system
                    \r\npower\/energy for electric vehicles, the proposed solution presents a compromise between
                    \r\nproduction costs, mass and energy performance, providing a better solution than those currently
                    \r\nin existence. As such, the two voltage sources are coupled in series with a controlled
                    \r\ncurrent source. A structure of the converter allowing the coupling is studied and compared
                    \r\nto a classic structure. Finally a demonstrator on a reduced voltage scale has been realized
                    \r\nand shows advantages of this converter solution.
                    \r\nKeywords: Hybrid storage, power electronics, DC\/DC converter, electric vehicle, reduced
                    \r\nsizing, current source.<\/p><\/div><\/li>

                  2. \"Mod\u00e9lisation et Commande des Convertisseurs MMC en vue de leur Int\u00e9gration dans le R\u00e9seau Electrique\"<\/br>Shabab SAMIMI<\/strong>, Centrale Lille, Novembre 2016, url<\/a><\/strong>, r\u00e9sum\u00e9<\/a>

                    0
                    \r\nC. CABLE
                    \r\nC.1. Cable data
                    \r\nEach DC transmission is associated with two cables, one for the positive pole and one for
                    \r\nthe negative pole. They are buried beneath the ground. Electrical data are calculated thanks to the
                    \r\nEMTP-RV\u00ae routine, main parameters are summarized in Table C-1.
                    \r\nTable C-1 : Cable parameters (calculated at 10 \u00b5Hz)
                    \r\nCable 320 kV 2500 mm\u00b2 Cable 320 kV 500 mm\u00b2
                    \r\nCable section [mm\u00b2] 2500 500
                    \r\nNominal current [A] 1800 \u2013 2700 700 \u2013 1100
                    \r\nCore resistance [m\u2126\/km] 5.3 3.1
                    \r\nScreen resistance [m\u2126\/km] 60.2 88.2
                    \r\nCore inductance [mH\/km] 3.6 3.8
                    \r\nScreen inductance [mH\/km] 3.5 3.6
                    \r\nCore-screen mutual inductance [mH\/km] 3.5 3.6
                    \r\nCore-to-ground conductance [\u00b5S\/km] 0.06 0.04
                    \r\nCore-to-ground capacitance [\u00b5F\/km] 0.24 0.15
                    \r\nModular Multilevel Converter Model and Control for the integration to the grid
                    \r\nsystem
                    \r\nABSTRACT
                    \r\nIn future, the capability of the electric power transmission continues to grow due to renewable
                    \r\nenergy production and the needs of electrical market. Consequently many HVDC transmission systems are
                    \r\ndeveloped. Definitely the power electronic interfaces will play a key role to provide high reliability, good
                    \r\nefficiency and cost effectiveness for this AC\/DC conversion. Recently, the Modular Multilevel Converter
                    \r\n(MMC) has taken the advantage over the more classical converter as three-level VSC. Since MMC topology
                    \r\nis complex, two different control levels may be distinguished: the control of the switches mainly orientated
                    \r\non the balance of hundreds of voltage on the elementary submodules, the higher level control whose aim is
                    \r\nto control the currents, power and energy in the system. This thesis is oriented mainly on the latter. It
                    \r\ndiscusses a hierarchical and formal approach for the MMC to control the energy in all the storage elements.
                    \r\nAt first it is shown that an energy control is required mandatory. Secondly, it supposes to develop an
                    \r\nenergetic model which is inverted to design the energy control. Then different solutions of control have
                    \r\nbeen developed and discussed. In the majority of applications, MMC is integrated in an HVDC point to
                    \r\npoint link where the two AC\/DC substations have different roles. A specific attention has to be paid on the
                    \r\nstation which controls the voltage since the way to manage the energy in the MMC has a critical role in the
                    \r\nDC voltage stability. Finally, all these types of control have been tested and discussed on an HVDC. It is
                    \r\nshown that the exchange between the DC bus and the MMC placed on both sides play a key role in the DC
                    \r\nbus voltage regulation
                    \r\nKEYWORDS: Modular Multilevel Converters, energy and Power Control, Modeling, High Voltage Direct
                    \r\nCurrent (HVDC),
                    \r\nMod\u00e9lisation et Commande des Convertisseurs MMC en vue de leur Int\u00e9gration
                    \r\ndans le R\u00e9seau Electrique
                    \r\nRESUME:
                    \r\nLe syst\u00e8me de transport d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 doit \u00e9voluer pour satisfaire les besoins du march\u00e9 de
                    \r\nl\u2019\u00e9lectricit\u00e9 et de l\u2019insertion de la production renouvelable. Les syst\u00e8mes de transport dits HVDC se
                    \r\nd\u00e9veloppent. Les interfaces d\u2019\u00e9lectroniques de puissance vont jouer un r\u00f4le majeur et doivent faire preuve
                    \r\nd\u2019une extr\u00eame fiabilit\u00e9, d\u2019une grande efficacit\u00e9 et rester \u00e9conomiquement abordables. La technologie
                    \r\nMMC (Convertisseur Modulaire Multi-niveaux) conna\u00eet un essor par rapport \u00e0 des technologies classiques,
                    \r\ncomme le convertisseur trois-niveaux. Sa topologie \u00e9tant complexe, deux niveaux de contr\u00f4le peuvent \u00eatre
                    \r\nd\u00e9finis. Le premier niveau porte sur le contr\u00f4le des interrupteurs pour \u00e9quilibrer les tensions des sousmodules.
                    \r\nLe second niveau contr\u00f4le les courants, la puissance et l\u2019\u00e9nergie dans le syst\u00e8me. Cette th\u00e8se est
                    \r\nax\u00e9e sur ce deuxi\u00e8me niveau de contr\u00f4le. Une approche hi\u00e9rarchis\u00e9e et formelle, bas\u00e9e sur l\u2019inversion du
                    \r\nmod\u00e8le pour le contr\u00f4le de l\u2019\u00e9nergie du MMC est pr\u00e9sent\u00e9e. Pour ce contr\u00f4le, diff\u00e9rentes m\u00e9thodes ont
                    \r\n\u00e9t\u00e9 propos\u00e9es et compar\u00e9es. Cela implique de d\u00e9velopper une mod\u00e9lisation, mettre en place un contr\u00f4le.
                    \r\nDiff\u00e9rentes mod\u00e8les et contr\u00f4les ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9s. Le MMC est g\u00e9n\u00e9ralement int\u00e9gr\u00e9 dans une liaison
                    \r\nHVDC o\u00f9 deux stations AC\/DC ont un contr\u00f4le diff\u00e9rent. Un soin particulier doit \u00eatre apport\u00e9 \u00e0 la
                    \r\nstation d\u00e9di\u00e9e au contr\u00f4le de la tension. En effet, la gestion de l\u2019\u00e9nergie dans le MCC est un point critique
                    \r\npour la stabilit\u00e9 de la tension. Enfin, les diff\u00e9rents types de contr\u00f4le \u00e9voqu\u00e9s ont \u00e9t\u00e9 \u00e9tudi\u00e9s dans le cas
                    \r\nd\u2019une liaison HVDC. Il a \u00e9t\u00e9 montr\u00e9 que les \u00e9changes entre le bus DC et les MMC jouent un r\u00f4le
                    \r\nimportant pour la r\u00e9gulation de la tension du bus DC.
                    \r\nMOTS CLES : Convertisseur modulaire multiniveau, Cont\u00f4le de l\u2019en\u00e9rgie et la puissance,
                    \r\nMod\u00e9lisation, Haute Tension Courant Continu (HVDC)<\/p><\/div><\/li>

                  3. \"Influence des strat\u00e9gies de gestion d\u2019une source hybride de v\u00e9hicule \u00e9lectrique sur son dimensionnement et sa dur\u00e9e de vie par int\u00e9gration d\u2019un mod\u00e8le multi-physique\"<\/br>Tedjani MESBAHI<\/strong>, CENTRALE LILLE, Mars 2016, url<\/a><\/strong>, r\u00e9sum\u00e9<\/a>

                    Ce m\u00e9moire contribue \u00e0 l\u2019am\u00e9lioration des performances d\u2019une source de stockage hybride embarqu\u00e9e alimentant un v\u00e9hicule \u00e9lectrique. La solution investigu\u00e9e est compos\u00e9e de l\u2019association de batteries Li-ion et de supercondensateurs, dans le but d\u2019obtenir, par rapport aux solutions classiques, un gain en masse et en dur\u00e9e de vie pour une certaine plage d\u2019autonomie du v\u00e9hicule. Notre objectif est de mettre \u00e0 profit l\u2019utilisation de nouvelles m\u00e9thodes de gestion de la source hybride et de quantifier le gain obtenu. Un mod\u00e8le multi-physique incluant les aspects \u00e9lectrique, thermique et vieillissement a \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9 et int\u00e9gr\u00e9 dans l\u2019algorithme de gestion d\u2019\u00e9nergie afin d\u2019\u00e9valuer la d\u00e9gradation progressive des performances des \u00e9l\u00e9ments de stockage au cours des cycles de conduite selon la strat\u00e9gie de gestion implant\u00e9e. De nouvelles strat\u00e9gies de gestion ayant pour objectif d\u2019agir sur la dur\u00e9e de vie ont \u00e9t\u00e9 \u00e9valu\u00e9es. Leur impact sur les performances de la source en termes de masse, co\u00fbt et dur\u00e9e de vie a pu \u00eatre quantifi\u00e9 et montre bien que par une meilleure gestion des puissances, il est possible de mieux utiliser le stockeur hybride, ouvrant ainsi la voie \u00e0 de nouvelles approches de gestion d\u2019\u00e9nergie pour ces syst\u00e8mes.<\/p><\/div><\/li><\/ol>2015<\/strong>

                    1. \"Strat\u00e9gie de modulation pour la r\u00e9duction des perturbations conduites g\u00e9n\u00e9r\u00e9es par un variateur de vitesse \u00e0 redresseur MLI\"<\/br>Medhi MESSAOUDI<\/strong>, Universit\u00e9 Lille 1, D\u00e9cembre 2015, url<\/a><\/strong>, r\u00e9sum\u00e9<\/a>

                      Les variateurs de vitesse sont constitu\u00e9s de convertisseurs statiques qui permettent de varier la vitesse de rotation des moteurs \u00e9lectriques triphas\u00e9s. Cependant, ces convertisseurs sont \u00e0 l'origine de perturbations \u00e9lectromagn\u00e9tiques conduites de mode commun. L'objectif de ce travail porte sur la r\u00e9duction ces perturbations conduites, par l\u2019\u00e9laboration d\u2019une nouvelle strat\u00e9gie de commande bas\u00e9e sur la modulation de largeur d\u2019impulsions (MLI). Cette commande est appliqu\u00e9e \u00e0 un variateur de vitesse compos\u00e9 d\u2019un redresseur MLI \u00e0 absorption sinuso\u00efdale. Un \u00e9tat de l\u2019art des solutions d\u2019att\u00e9nuation des perturbations conduites a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9 ; \u00e0 l\u2019issu duquel, il en r\u00e9sulte que la MLI est une technique int\u00e9ressante pour la r\u00e9duction des perturbations de mode commun. Une strat\u00e9gie de modulation bas\u00e9e sur la m\u00e9thode de synchronisation des commutations entre redresseur et onduleur, nomm\u00e9e synchronisation totale, a \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9e. Dans le but de mettre en avant l\u2019impact de cette m\u00e9thode sur le niveau des perturbations, une \u00e9tude des ph\u00e9nom\u00e8nes relatifs aux commutations des transistors de puissance est men\u00e9e. Un mod\u00e8le de repr\u00e9sentation simplifi\u00e9 des commutations a permis l\u2019\u00e9valuation des performances de la synchronisation totale sur la tension de en mode commun. Cette m\u00e9thode a ensuite \u00e9t\u00e9 valid\u00e9e exp\u00e9rimentalement au travers d\u2019un prototype int\u00e9grant un algorithme d\u2019application de la strat\u00e9gie de modulation propos\u00e9e. Les r\u00e9sultats obtenus ont permis de montrer les avantages de la m\u00e9thode de synchronisation totale principalement dans la r\u00e9duction des dimensions des filtres CEM utilis\u00e9s pour la mise en conformit\u00e9 des variateurs de vitesse.
                      \r\nTitre traduit
                      \r\nConducted common mode disturbances reduction PWM strategy generated by an adjustable speed drive with Active Front End
                      \r\n
                      \r\n
                      \r\nR\u00e9sum\u00e9
                      \r\nThe adjustable speed drives (ASDs) use the static converters that allow varying the speed of the three phase electrical motors. However, these converters are the main source of the common mode conducted emissions. The objective of this research work focuses on the reduction of conducted emissions, through the development of a new control strategy based on pulse width modulation (PWM). This strategy is applied to an adjustable speed drives that is composed from an Active Front End (AFE). A state of art of the different solutions of the reduction of the conducted emissions has been achieved. This study shows that the control strategy (PWM) is a useful technique for reducing common mode interferences. A new PWM strategy allowing the synchronization of all the switching cell of the AFE and inverter has been developed and will be noted \"full synchronization\". In order to highlight the impact of this method on the conducted emissions, a study of phenomena related to the power transistors' switching is carried out. A simplified model of the switching allowed the evaluation of the performances of full synchronization method on the common mode voltage. This method was then validated experimentally on an ASD prototype using the developed control strategy algorithm. The obtained results show the advantages of the proposed full synchronization method, mainly in the reduction of the dimensions of the EMI filters for compliance with EMC standards.<\/p><\/div><\/li>

                    2. \"Battery voltage stabilization system for automotive Stop-\r\nStart function: a linear power electronic solution \/ Syst\u00e8me de stabilisation de la tension batterie pour la\r\nfonction Stop-Start automobile : solution \u00e0 composants de\r\npuissance command\u00e9s en lin\u00e9aire\"<\/br>Guido CHIAPPORI<\/strong>, CENTRALE LILLE, F\u00e9vrier 2015, url<\/a><\/strong>, r\u00e9sum\u00e9<\/a>

                      Cette th\u00e8se pr\u00e9sente un nouveau syst\u00e8me de stabilisation de la tension batterie
                      \r\nsp\u00e9cialement destin\u00e9s aux v\u00e9hicules Stop-Start, \u00e9conomique et compact, nomm\u00e9 LVSS
                      \r\n(Linear Voltage Stabilization System). Le LVSS se comporte comme une r\u00e9sistance
                      \r\nvariable et limite le courant \u00e0 l\u2019aide de transistors MOSFET fonctionnant en mode
                      \r\nlin\u00e9aire. Il permet donc de stabiliser la tension de la batterie pendant le d\u00e9marrage du
                      \r\nmoteur \u00e0 combustion interne (ICE).
                      \r\nUn prototype a \u00e9t\u00e9 con\u00e7u et test\u00e9 sur une voiture. Les r\u00e9sultats ont montr\u00e9 que la
                      \r\ntension \u00e9tait stabilis\u00e9e tout en limitant le courant de d\u00e9marrage. De plus la solution
                      \r\npropos\u00e9e n\u2019impacte pas sur les performances globales du syst\u00e8me Stop-Start et comme
                      \r\nles transistors fonctionnent en mode lin\u00e9aire, cette solution n\u2019\u00e9met pas de perturbations
                      \r\nCEM.
                      \r\nThis thesis presents a new Linear Voltage Stabilization System (LVSS)
                      \r\nspecially designed for μ-hybrid vehicles using the Stop-Start function. The LVSS
                      \r\nstabilizes the battery voltage during the start-up of the Internal Combustion Engine
                      \r\n(ICE) limiting the start-up current using parallels MOSFETs working in linear mode.
                      \r\nA prototype was developed and tested in a car. Results have shown the battery voltage
                      \r\nproperly stabilized limiting the start-up current. Furthermore the proposed solution does
                      \r\nnot impact on the overall performance of the Stop-Start. Main advantages are its small
                      \r\nvolume, low price and the fact that there is no EMC perturbation as transistors work in
                      \r\nlinear mode.<\/p><\/div><\/li><\/ol>2014<\/strong>

                      1. \"Caract\u00e9risation et Mod\u00e9lisation des Composants Semi-conducteurs \u00e0 Grand Gap : Application aux Convertisseurs HF\"<\/br>Ke LI<\/strong>, Universit\u00e9 de Lille, Octobre 2014, url<\/a><\/strong>, r\u00e9sum\u00e9<\/a>

                        Les mat\u00e9riaux semi-conducteurs \u00e0 grand gap tels que le carbure de silicium (SiC) et le nitrure de gallium (GaN) ont des propri\u00e9t\u00e9s physiques int\u00e9ressantes. Ils sont utilis\u00e9s pour fabriquer des composants semi-conducteurs de puissance, qui vont jouer un r\u00f4le tr\u00e8s important dans le d\u00e9veloppement des futurs syst\u00e8mes de conversion d’\u00e9nergie. L’objectif est de r\u00e9aliser des convertisseurs avec de meilleurs rendements \u00e9nerg\u00e9tiques et fonctionnant \u00e0 haute temp\u00e9rature. Pour atteindre cet objectif, il est donc n\u00e9cessaire de bien conna\u00eetre les caract\u00e9ristiques de ces nouveaux composants afin de d\u00e9velopper des mod\u00e8les qui seront utilis\u00e9s lors de la conception des convertisseurs. Cette th\u00e8se est donc d\u00e9di\u00e9e \u00e0 la caract\u00e9risation et la mod\u00e9lisation des composants \u00e0 grand gap, mais \u00e9galement l’\u00e9tude des dispositifs de mesure des courants des commutations des composants rapides.
                        \r\n
                        \r\nAfin de d\u00e9terminer les caract\u00e9ristiques statiques des composants semi-conducteurs, une m\u00e9thode de mesure en mode puls\u00e9 est pr\u00e9sent\u00e9e. Dans le cadre de cette \u00e9tude, une diode SiC et un JFET SiC \"normally-off\" sont caract\u00e9ris\u00e9s \u00e0 l’aide de cette m\u00e9thode. Afin de mesurer les capacit\u00e9s inter-\u00e9lectrodes de ces composants, une nouvelle m\u00e9thode bas\u00e9e sur l’utilisation des pinces de courant est propos\u00e9e. Elle permet de r\u00e9aliser des mesures sous tension gr\u00e2ce \u00e0 une isolation galvanique entre les \u00e9quipements de mesure et le circuit de puissance. Cette m\u00e9thode permet \u00e9galement de mesurer les faibles valeurs des capacit\u00e9s inter-\u00e9lectrodes d\u2019un HEMT GaN.
                        \r\n
                        \r\nDes mod\u00e8les comportementaux d’une diode Si et d’un JFET SiC sont propos\u00e9s en utilisant les r\u00e9sultats de caract\u00e9risation. Le mod\u00e8le de la diode obtenu est valid\u00e9 par des mesures des courants au blocage (recouvrement inverse) dans diff\u00e9rentes conditions de commutation. Pour valider le mod\u00e8le du JFET SiC, une m\u00e9thode de mesure utilisant une sonde de courant de surface est propos\u00e9e. Avec une faible imp\u00e9dance d\u2019insertion et une large bande passante, elle est \u00e9galement utilis\u00e9e pour mesurer les courants dans un HEMT GaN. Le mod\u00e8le du JFET SiC est alors valid\u00e9 dans diff\u00e9rentes conditions de fonctionnement.<\/p><\/div><\/li><\/ol>2013<\/strong>

                        1. \"Mod\u00e9lisation des perturbations \u00e9lectromagn\u00e9tiques\r\ndans les convertisseurs statiques pour des\r\napplications a\u00e9ronautiques\"<\/br>Cl\u00e9ment MARLIER<\/strong>, Universit\u00e9 de Lille, D\u00e9cembre 2013, url<\/a><\/strong>, r\u00e9sum\u00e9<\/a>

                          Depuis les ann\u00e9es 1990, l\u2019\u00e9nergie \u00e9lectrique a tendance \u00e0 supplanter les autres \u00e9nergies de servitude
                          \r\n\u00e0 bord des avions. Ceci offre des gains notables en terme de poids, volume et co\u00fbts
                          \r\nde maintenance. L\u2019\u00e9nergie \u00e9lectrique remplit des fonctions de plus en plus vari\u00e9es gr\u00e2ce \u00e0 la
                          \r\ng\u00e9n\u00e9ralisation de l\u2019utilisation de convertisseurs statiques. Ces convertisseurs sont bas\u00e9s sur l\u2019utilisation
                          \r\nde composants semi-conducteurs en commutation qui g\u00e9n\u00e8rent des variations rapides
                          \r\nde tension (dv\/dt) et de courant (di\/dt). Ceci engendre des perturbations \u00e9lectromagn\u00e9tiques
                          \r\n(PEM) \u00e0 haute fr\u00e9quence qu\u2019il faut minimiser afin de respecter les normes de compatibilit\u00e9 \u00e9lectromagn\u00e9tiques
                          \r\n(CEM). La conformit\u00e9 aux normes est souvent obtenue en ajoutant un filtre
                          \r\nlourd et volumineux au syst\u00e8me, ce qui r\u00e9duit les gains apport\u00e9s par la transition vers l\u2019avion
                          \r\nplus \u00e9lectrique. Afin d\u2019optimiser les aspects CEM, il est int\u00e9ressant de prendre en compte la
                          \r\ncontrainte de CEM d\u00e8s la phase de conception, pour cela, il faut disposer d\u2019outil de simulation
                          \r\npr\u00e9dictive. Dans cette th\u00e8se nous proposons une m\u00e9thode de mod\u00e9lisation des perturbations
                          \r\nconduites \u00e9mises par un syst\u00e8me de conversion d\u2019\u00e9nergie valable jusque 50MHz. Pour cela, notre
                          \r\ntravail se divise en deux parties. D\u2019une part, nous proposons une m\u00e9thode de mod\u00e9lisation HF
                          \r\ndes chemins de propagation des perturbations, incluant notamment les c\u00e2bles d\u2019\u00e9nergie et la
                          \r\nmachine \u00e9lectrique. D\u2019autre part, nous proposons une m\u00e9thode de mod\u00e9lisation des sources de
                          \r\nperturbation (convertisseur statique) en domaine fr\u00e9quentiel. Cette m\u00e9thode est bas\u00e9e sur la
                          \r\nmod\u00e9lisation de la cellule de commutation par l\u2019utilisation de plusieurs topologies de g\u00e9n\u00e9rateurs
                          \r\n\u00e9quivalents et permet de repr\u00e9senter le comportement non-lin\u00e9aire des interrupteurs de
                          \r\npuissance. Cette m\u00e9thode est valid\u00e9e exp\u00e9rimentalement sur un hacheur s\u00e9rie et sur un onduleur
                          \r\nmonophas\u00e9.<\/p><\/div><\/li>

                        2. \"(Fran\u00e7ais) Caract\u00e9risation et mod\u00e9lisation HF des mat\u00e9riaux magn\u00e9tiques pour la conception des composants passifs des filtres CEM.\r\n\r\n(Anglais) HF characterization and modeling of magnetic materials for the passive components used in EMI filters.\"<\/br>Carlos CUELLAR<\/strong>, Universit\u00e9 de Lille, Octobre 2013, url<\/a><\/strong>, r\u00e9sum\u00e9<\/a>

                          (Fran\u00e7ais) Les commutations des interrupteurs dans les convertisseurs statiques sont \u00e0 l\u2019origine des principales perturbations faisant l\u2019objet de la compatibilit\u00e9 \u00e9lectromagn\u00e9tique (CEM). La r\u00e9duction de ces perturbations se fait, entre autre, \u00e0 l\u2019aide de filtres CEM qui n\u00e9cessitent l\u2019utilisation de noyaux magn\u00e9tiques. Ces noyaux doivent poss\u00e9der des propri\u00e9t\u00e9s physiques adapt\u00e9es pour assurer le bon fonctionnement du filtre CEM dans la gamme des hautes fr\u00e9quences (HF), et ce, quel que soit les contraintes d\u2019utilisation. Ainsi, dans ce travail, des m\u00e9thodologies et des mod\u00e8les sont d\u00e9velopp\u00e9s afin de dimensionner le filtre CEM dans les conditions r\u00e9elles de fonctionnement.
                          \r\nTout d\u2019abord, le noyau magn\u00e9tique est \u00e9tudi\u00e9 pour de faibles signaux d\u2019excitation en proposant une m\u00e9thode de caract\u00e9risation de la perm\u00e9abilit\u00e9 magn\u00e9tique complexe en HF. Deux mod\u00e8les, l\u2019un analytique et l\u2019autre en circuit \u00e9quivalent, sont d\u00e9velopp\u00e9s. Dans un second temps, le mat\u00e9riau est consid\u00e9r\u00e9 saturable. C\u2019est pourquoi, une approche non-lin\u00e9aire est d\u00e9velopp\u00e9e pour repr\u00e9senter le mat\u00e9riau, avec et sans hyst\u00e9r\u00e9sis, tout en y incluant le comportement capacitif du mat\u00e9riau en HF. De plus, une m\u00e9thode exp\u00e9rimentale, bas\u00e9e sur l\u2019utilisation d\u2019une spire plate, est propos\u00e9e pour caract\u00e9riser l\u2019hyst\u00e9r\u00e9sis magn\u00e9tique.
                          \r\nEnfin, une am\u00e9lioration de la m\u00e9thode d\u2019injection de courant est propos\u00e9e, notamment par l\u2019utilisation de nouvelles sondes, pour caract\u00e9riser l\u2019imp\u00e9dance d\u2019entr\u00e9e d\u2019un convertisseur. Cette imp\u00e9dance, combin\u00e9e avec les mod\u00e8les pr\u00e9c\u00e9dents de mat\u00e9riaux, sont utilis\u00e9e pour d\u00e9terminer la perte d\u2019insertion d\u2019un filtre CEM. Les r\u00e9sultats de simulations sont valid\u00e9s par la mesure exp\u00e9rimentale.
                          \r\n
                          \r\n(Anglais) The switching semiconductor devices in static-converters are the main source of electromagnetic interference (EMI). Reduction of these emissions can be achieved by different techniques including the use of EMI filters which design requires the use of magnetic cores. These must have adequate physical properties allowing the EMI filter to fulfill its task within a specified frequency range whatever the operating conditions (saturation, temperature\u2026). Therefore, in the present work, some methodologies and models are developed in order to be able to design the EMI filter within its real conditions of operation.
                          \r\nFirst, the magnetic core is considered in small-signal conditions and a method is proposed to measure the complex magnetic permeability in high frequency (HF). Two models, analytical and lumped-circuit network, are developed to account for the HF characteristics. In a second step, the material is considered saturable as the EMI filter can be subjected to more important currents, leading to the modification of its main characteristics. Then, a non-linear modeling approach, with and without hysteresis effect, including a material capacitance is considered for modeling the magnetic core. Additionally, a technique is proposed to characterize in HF the magnetic hysteresis loop from a single turn flat coil configuration.
                          \r\nFinally, an improved current injection method, with new designed current probes, is used to characterize the input impedance of a converter. The impedance, combined with the developed small-signal and high-signal material models, is used to predict the insertion loss of an EMI filter. Simulation results are validated by the experiment.<\/p><\/div><\/li>

                        3. \"COMPARAISON DES PERFORMANCES ELECTRIQUES D\u2019UN ONDULEUR TRIPHASE DEUX NIVEAUX A COMMANDES DIRECTES ET INDIRECTES CONNECTE AU RESEAU\"<\/br>Sophie FERNANDEZ<\/strong>, CENTRALE LILLE, Octobre 2013, url<\/a><\/strong>, r\u00e9sum\u00e9<\/a>

                          Les exigences des normes de raccordement des sources de production d\u00e9centralis\u00e9es au r\u00e9seau \u00e9lectrique fran\u00e7ais imposent au syst\u00e8me de conversion une qualit\u00e9 des grandeurs \u00e9lectriques en sortie des convertisseurs. Leur rendement est \u00e9galement une exigence de premier plan \u00e9tant donn\u00e9 les puissances mises en jeu. L\u2019enjeu est ici d\u2019\u00e9valuer et am\u00e9liorer le compromis qualit\u00e9\/rendement de ces syst\u00e8mes de conversion par leur strat\u00e9gie de commande MLI.
                          \r\nPour r\u00e9pondre \u00e0 ces exigences, des strat\u00e9gies \u00e0 hyst\u00e9r\u00e9sis triphas\u00e9 (contr\u00f4le direct), appliqu\u00e9es sur une structure d\u2019onduleur de tension triphas\u00e9 deux niveaux, ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9es garantissant un comportement comparable des trois courants de ligne. Des contr\u00f4les sur les courants de ligne, ainsi que sur les courants polygonaux fictifs ont \u00e9t\u00e9 mis en \u0153uvre. Ces deux types de contr\u00f4le sont bas\u00e9s sur les m\u00eames r\u00e8gles et crit\u00e8res simples de modulation, afin de pouvoir \u00eatre implant\u00e9s simplement sur des syst\u00e8mes temps r\u00e9el et pouvoir \u00eatre ensuite \u00e9tendus \u00e0 des structures de convertisseur enti\u00e8rement command\u00e9s plus complexes. La plupart de ces contr\u00f4les ont fait appara\u00eetre des familles d\u2019harmoniques dans le spectre de tension produit, traduisant une r\u00e9gularit\u00e9 naturelle dans les commutations produites de ces contr\u00f4les directs. Dans ce travail, la largeur des bandes d\u2019hyst\u00e9r\u00e9sis a \u00e9t\u00e9 consid\u00e9r\u00e9e fixe, mais ce param\u00e8tre de r\u00e9glage pourrait \u00eatre exploit\u00e9 dans le but de jouer \u00e9galement sur le rendement.
                          \r\nLes performances \u00e9lectriques et \u00e9nerg\u00e9tiques de ces nouveaux contr\u00f4les directs ont \u00e9t\u00e9 \u00e9valu\u00e9es et certains se sont r\u00e9v\u00e9l\u00e9s meilleurs sur ces deux crit\u00e8res que les contr\u00f4les directs bibliographiques.<\/p><\/div><\/li>

                        4. \"Int\u00e9r\u00eat d\u2019une Source d\u2019Energie Electrique Hybride pour v\u00e9hicule \u00e9lectrique urbain \u2013 dimensionnement et tests de cyclage\"<\/br>Rehda SADOUN<\/strong>, CENTRALE LILLE, Juin 2013, url<\/a><\/strong>, r\u00e9sum\u00e9<\/a>

                          English:
                          \r\n
                          \r\nCurrently, the main embedded storage system supplying the electric vehicles is composed of Li-ion batteries. The electrical characteristics information\u2019s provided by the battery manufacturers (power, energy and capacity) are reliable; it is not the same for aging. Indeed, the lifetime gave by manufacturers is estimated on the basis of charge \/ discharge tests at constant current, while aging is a criterion which depends strongly on the real use conditions. This thesis is one of the common themes of work that ESTACA leads in collaboration with L2EP about the electric vehicles research projects. The objective of this work is to study the interest of a hybrid source composed of Li-ion batteries and supercapacitors to supply an urban electric vehicle and evaluate the impact of hybridization on the Li-ion batteries lifetime.
                          \r\nFirstly, an energy management strategy based on deterministic rules is developed to control the power between the battery and supercapacitor. To demonstrate the combination utility, different Li-ion battery technologies (Li-ion high power, high-Li-ion energy) are used on the sizing step. Through this study, we could propose an optimal solution (masses, volumes, costs, autonomy...) consisting of an energetic battery and supercapacitor. This study also shows that the batteries power type don\u2019t need hybridization, when the high energy batteries can\u2019t supply the vehicle without hybridization with the supercapacitors.
                          \r\nThe second part of this thesis evaluates the hybridization contributions in terms of aging. In this case, we have followed the evolution of capacity and the internal resistance losses of high power and high energy batteries type in, respectively, single-source and hybrid configurations. For this study, a test bench, developed for cycling and characterization of storage systems, was used. The results obtained provide the opportunity to choose Li-ion battery technology that could be the most interesting for the supply of electric vehicles.
                          \r\nFrench:
                          \r\nactuellement, la principale source d\u2019\u00e9nergie embarqu\u00e9e dans les v\u00e9hicules \u00e9lectriques est compos\u00e9e de batteries Li-ion. Bien que les donn\u00e9es fournies par les constructeurs de batteries sur les caract\u00e9ristiques \u00e9lectriques (puissance, \u00e9nergie et capacit\u00e9 nominale) de leur produit, soient fiables et exploitables, il n\u2019est pas de m\u00eame pour le vieillissement. En effet, la dur\u00e9e de vie fournie par les constructeurs est estim\u00e9e sur la base des essais de charge\/d\u00e9charge \u00e0 courant constant, alors que le vieillissement est un crit\u00e8re qui d\u00e9pend vigoureusement des conditions r\u00e9elles d\u2019utilisation. Cette th\u00e8se fait partie des th\u00e9matiques communes de travail que m\u00e8ne L\u2019ESTACA en collaboration avec le L2EP pour r\u00e9aliser des projets R&D sur la chaine de traction des v\u00e9hicules \u00e9lectriques. L\u2019objectif ce projet est d\u2019\u00e9tudier l\u2019apport d\u2019une source hybride compos\u00e9e de batteries Li-ion et des supercondensateurs, sur les performances d\u2019un v\u00e9hicule \u00e9lectrique urbain et d\u2019\u00e9valuer l\u2019impact de l\u2019hybridation sur la dur\u00e9e de vie des batteries Li-ion.
                          \r\nDans un premier temps, une strat\u00e9gie de gestion des flux \u00e9nerg\u00e9tiques entre la batterie et le supercondensateur bas\u00e9e sur l\u2019approche des r\u00e8gles d\u00e9terministes a \u00e9t\u00e9 appliqu\u00e9e pour montrer l\u2019int\u00e9r\u00eat de l\u2019association des diff\u00e9rentes technologies de batterie Li-ion (haute puissance, haute \u00e9nergie) avec le supercondensateur en fonction de l\u2019autonomie. Cette m\u00e9thode nous a permis de montrer l\u2019avantage de l\u2019hybridation pour certaines technologies et la non-n\u00e9cessit\u00e9 d\u2019une hybridation pour d\u2019autres. A travers cette \u00e9tude, on a pu proposer une solution optimale (masses, volumes, co\u00fbts, autonomie,\u2026) compos\u00e9e d\u2019une batterie \u00e9nerg\u00e9tique et un supercondensateur.
                          \r\nLa deuxi\u00e8me partie de cette th\u00e8se est consacr\u00e9e \u00e0 l\u2019\u00e9valuation de l\u2019apport de l\u2019hybridation en termes de dur\u00e9e de vie. Dans ce cas, on a suivie l\u2019\u00e9volution du vieillissement des deux batteries de type haute puissance et hautes \u00e9nergie dans, respectivement, les configurations mono-source et hybride. Pour r\u00e9aliser cette \u00e9tude, un banc de tests, destin\u00e9 au cyclage et la caract\u00e9risation des syst\u00e8mes de stockage, a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9. Les r\u00e9sultats obtenus, offriront la possibilit\u00e9 de se prononcer sur le type de batteries Li-ion qui pourrait \u00eatre le plus int\u00e9ressant pour l\u2019alimentation des v\u00e9hicules \u00e9lectriques.<\/p><\/div><\/li><\/ol>2012<\/strong>

                          1. \"Modeling and Design of Passive Planar\r\nComponents for EMI Filters\"<\/br>Wenhua TAN<\/strong>, Centrale LILLE, Novembre 2012, url<\/a><\/strong>, r\u00e9sum\u00e9<\/a>

                            Abstract:
                            \r\nThe high switching frequency of power converters makes the electromagnetic
                            \r\ninterferences (EMI) a critical problem for engineers. EMI filter are thus widely
                            \r\nimplemented in electronic systems for the compliance with stringent
                            \r\nelectromagnetic compatibility (EMC) standards. Meanwhile, due to the pursuit of
                            \r\nthe integration and miniaturization of systems, planar magnetic components
                            \r\nbecome a promising technology for future power electronics and gain a growing
                            \r\napplication area, including their applications in EMI filters.
                            \r\nTo use a component, reliable model are necessary. In particular for the
                            \r\nplanar magnetic components dedicated to EMI applications, effective models
                            \r\ncontaining all the parasitic elements can help the designers to predict the high
                            \r\nfrequency performances of the filters using these planar components. However, the
                            \r\nexisting research work on this topic seems very limited, which becomes the
                            \r\nmotivation of this PhD work. Therefore, a major part of this dissertation attempts
                            \r\nto study several important modeling aspects of the planar inductor (or choke) for
                            \r\nEMI filter applications.
                            \r\nThe construction of the equivalent circuit for planar components in EMI
                            \r\nfilters via experimental approach is studied first. An improved model for planar
                            \r\ncommon mode (CM) chokes is presented together with a systematic procedure for
                            \r\nparameter extraction based on impedance measurements and fitting algorithm.
                            \r\nDetailed explanation and experimental tests are given for validating the model and
                            \r\nthe extraction procedure.
                            \r\nNext, the modeling of parasitic capacitances through theoretical approach is
                            \r\nexplored. An analytical procedure based on electric field decomposition (EFD)
                            \r\nmethod and energy approach is introduced. The EFD method analyzes the 2D
                            \r\ncapacitance matrix for the PCB structures of studied planar components. The
                            \r\ninfluence of ferrite core is also considered by using simple formulation. Finally, an
                            \r\nenergy approach is applied for finding the equivalent parasitic capacitances of the
                            \r\ncomponent of interest.
                            \r\nIn order to develop a tool that is more general and more adapted for
                            \r\ncomputer calculation, the third part of this dissertation is dedicated to a semianalytical
                            \r\n2D modeling method of the parasitic capacitances and leakage inductance
                            \r\nof a planar CM choke. For the calculation of the parasitic capacitances, analytical
                            \r\nmultilayered Green\u2019s function is obtained to solve the Poisson\u2019s equations in
                            \r\nelectrostatic. The method of moment (MoM) is then employed to calculate the 2D
                            \r\ncapacitance matrix for the cross-section of the studied component. For calculating
                            \r\nthe leakage inductance, the multilayered Green\u2019s function method is extended for
                            \r\nmagnetostatic analysis. Numerical integration is then implemented for obtaining the
                            \r\ninformation on the magnetic field. Both of these methods are verified by simulation
                            \r\nresults.
                            \r\nApart from the modeling, this PhD work also proposes two conceptions for
                            \r\nEMI filter design. The first one consists in an improved parasitic capacitance
                            \r\ncancellation technique using structural parasitic elements. The second conception
                            \r\nintroduces the association of two magnetic cores with different materials and
                            \r\ngeometries to realize a compact common mode (CM) and differential mode (DM)
                            \r\nchoke for EMI filtering.<\/p><\/div><\/li><\/ol>2011<\/strong>

                            1. \"Am\u00e9lioration du rendement des Alimentations Sans Interruption\"<\/br>Corentin RIZET<\/strong>, co-encadrement G2Elab-L2EP, Mai 2011, url<\/a><\/strong>, r\u00e9sum\u00e9<\/a>

                              AM\u00c9LIORATION DU RENDEMENT DES ALIMENTATIONS SANS INTERRUPTION
                              \r\nLes Alimentations Sans Interruption sont utilis\u00e9es pour assurer la qualit\u00e9 et la
                              \r\ncontinuit\u00e9 de l\u2019\u00e9nergie fournie aux charges sensibles. Bas\u00e9es sur deux conversions
                              \r\nd\u2019\u00e9nergie \u00e9lectrique, ces alimentations supportent en permanence la puissance de la
                              \r\ncharge, ce qui rend co\u00fbteux leur rendement. Cette th\u00e8se a permis d\u2019explorer
                              \r\ndiff\u00e9rentes voies d\u2019am\u00e9lioration du rendement du commutateur assurant la conversion
                              \r\n: le choix des composants semi-conducteurs, celui de la structure de conversion et du
                              \r\nmode de fonctionnement. Le filtrage a \u00e9t\u00e9 pris en compte sans faire l\u2019objet
                              \r\nd\u2019investigations pouss\u00e9es. Une m\u00e9thode d\u2019estimation g\u00e9n\u00e9rique du rendement,
                              \r\nexploitant les donn\u00e9es des constructeurs, a permis de quantifier l\u2019impact et les limites
                              \r\nde chaque voie explor\u00e9e. Plusieurs structures de conversion multi-niveaux en
                              \r\ncommutation douce ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9es, utilisant un p\u00f4le r\u00e9sonant innovant. Enfin,
                              \r\nplusieurs exp\u00e9rimentations ont valid\u00e9 les mod\u00e8les utilis\u00e9s, le concept du p\u00f4le r\u00e9sonant
                              \r\net le rendement d\u2019un prototype fonctionnel de 125 kVA.
                              \r\nMOTS-CL\u00c9S \u00c9lectronique de puissance, Conversion statique, Rendement, Pertes,
                              \r\nStructures multi-niveaux, Commutation douce, ARCP.
                              \r\nEFFICIENCY IMPROVEMENT OF THE UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLIES
                              \r\nThe Uninterruptible Power Supplies are used to supply such critical load with a
                              \r\nhigh level of quality and continuity. Two consecutive conversions permanently
                              \r\nprovide the whole power, leading the efficiency a key point. To improve the efficiency
                              \r\nof the semi-conductors part, three ways have been studied in this thesis: The semiconductor
                              \r\narea, the topology of the converter and the switching mode. The filter losses
                              \r\nhave been taken into account based on the state of the art. To quantify the efficiency
                              \r\nof each way, an accurate and generic method based on the datasheet from
                              \r\nmanufacturers is explained. Some soft-switching multi-level topologies have been
                              \r\ndeveloped and patented. Finally, experimentations have been achieved to assess the
                              \r\nrelevance of the models, the working of new topologies and the efficiency of the
                              \r\nproposed 125 kVA UPS.
                              \r\nKEY-WORDS Power electronic, Static conversion, Efficiency, Losses, Multi-level
                              \r\ntopologies, Soft-switching, ARCP.<\/p><\/div><\/li><\/ol>2010<\/strong>

                              1. \"Modulation naturelle g\u00e9n\u00e9ralis\u00e9e des\r\nconvertisseurs matriciels pour la variation de\r\nvitesse\"<\/br>Fran\u00e7ois GRUSON<\/strong>, Centrale LILLE, D\u00e9cembre 2010, url<\/a><\/strong>, r\u00e9sum\u00e9<\/a>

                                Mots-cl\u00e9s :
                                \r\nElectronique de Puissance, Variateur de vitesse, Convertisseurs statiques,
                                \r\nConvertisseurs AC-AC, Convertisseurs matriciels, Modulation de largeur d\u2019impulsion,
                                \r\nCommande rapproch\u00e9e, Commutations.
                                \r\nR\u00e9sum\u00e9 :
                                \r\n La variation de vitesse des machines \u00e9lectriques est une application tr\u00e8s porteuse de
                                \r\nl\u2019\u00e9lectronique de puissance. La solution de conversion la plus r\u00e9pandue consiste \u00e0 connecter
                                \r\nen cascade deux convertisseurs statiques et d\u2019effectuer une double conversion (AC\/DC\/AC).
                                \r\nUne autre solution, faiblement r\u00e9pandue dans l\u2019industrie, effectue une conversion directe
                                \r\nAC\/AC pour piloter des machines \u00e9lectriques triphas\u00e9es \u00e0 partir d\u2019un r\u00e9seau alternatif triphas\u00e9.
                                \r\nCe m\u00e9moire pr\u00e9sente une synth\u00e8se sur les solutions de conversion directe ainsi que sur les
                                \r\nstrat\u00e9gies de modulation des convertisseurs matriciels et matriciels \u2018\u2018double \u00e9tage\u2019\u2019. Une
                                \r\nmodulation scalaire g\u00e9n\u00e9ralis\u00e9e est d\u00e9velopp\u00e9e et associ\u00e9e \u00e0 un modulateur par porteuse,
                                \r\n\u00e9quivalente \u00e0 la modulation vectorielle et applicable aux diff\u00e9rents convertisseurs directs
                                \r\ntriphas\u00e9s. Cette g\u00e9n\u00e9ralisation a permis de mettre en avant des modulations \u00e0 nombre de
                                \r\ncommutation r\u00e9duit par p\u00e9riode de d\u00e9coupage, et de mettre en \u00e9vidence qu\u2019une solution
                                \r\nparticuli\u00e8re r\u00e9duit les pertes et am\u00e9liore le comportement \u00e9lectromagn\u00e9tique du dispositif
                                \r\ncomparativement aux modulations traditionnellement utilis\u00e9es. La pr\u00e9sentation des contraintes
                                \r\nr\u00e9elles (commande rapproch\u00e9e des interrupteurs, les protections ainsi que le filtrage) a \u00e9t\u00e9
                                \r\nabord\u00e9e et a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9e pour d\u00e9velopper une maquette laboratoire. Les strat\u00e9gies de modulation
                                \r\nont \u00e9t\u00e9 implant\u00e9es exp\u00e9rimentalement et valident l\u2019\u00e9tude th\u00e9orique. Enfin, un fonctionnement
                                \r\ndirect \u00e0 la fr\u00e9quence r\u00e9seau, non moduler, donc \u00e0 faibles pertes, est propos\u00e9.
                                \r\nKey words:
                                \r\nPower electronics, adjustable speed drives, static converters, AC-AC converters,
                                \r\nMatrix converters, Pulse width modulation, Transistor control, Switching.
                                \r\nAbstract:
                                \r\nIn the power electronics field, the adjustable speed drives is a growing application for
                                \r\nelectric motors control. The most common conversion solution is to connect in series two
                                \r\nstatic converters and perform a double conversion (AC\/DC\/AC). Another solution, hardly
                                \r\nproposed by industry, uses a direct AC\/AC conversion. This thesis aims to make a direct
                                \r\nconversion solutions and matrix converters and \u2018\u2018two stage\u2019\u2019 matrix converters modulation
                                \r\nstrategies synthesis for the purpose to control three-phase electric motor with a three phase
                                \r\ninput network. This synthesis has developed a generalized scalar modulation, combined with
                                \r\na carrier wave modulator, equivalent to the space vector modulation and applied to matrix
                                \r\nconverters and the \u2018\u2018two stage\u2019\u2019 matrix converters. Some attention has been done to reduce
                                \r\nthe switching number during the modulation period. The generalization allows to propose a
                                \r\nmodified modulation which reduces the losses and improves the electromagnetic performance
                                \r\ncompared to the traditional modulations used for these kind of converters. The practical
                                \r\nconstraint (switches control, protection system and filtering) are discussed and has been used
                                \r\nto develop a laboratory prototype. The modulations strategies have been implemented
                                \r\nexperimentally and validate the theoretical study. Finally, a direct function mode with an
                                \r\nequal frequency between the input and output network is proposed, without modulation and
                                \r\ntherefore low losses. In the last part, a particular operation mode is then introduced,
                                \r\npermitting the transient operation between the modulated conventional mode to the direct
                                \r\nmode without modulation.<\/p><\/div><\/li>

                              2. \"ULTRA-CAPACITOR BASED REGENERATIVE\r\nENERGY STORAGE AND POWER FACTOR\r\nCORRECTION DEVICE FOR CONTROLLED ELECTRIC\r\nDRIVES\"<\/br>Petar GRBOVIC<\/strong>, Centrale LILLE, Juillet 2010, url<\/a><\/strong>, r\u00e9sum\u00e9<\/a>

                                Dispositif correcteur de facteur de puissance \u00e0 base de
                                \r\nsuper-condensateur pour variateur de vitesse
                                \r\nLes variateurs de vitesse modernes sont exclusivement bas\u00e9s sur l\u2019utilisation de moteurs triphas\u00e9s
                                \r\naliment\u00e9s par des onduleurs \u00e0 modulation de largeur d\u2019impulsion (MLI). La plupart des applications modernes
                                \r\nde la variation de vitesse, comme les ascenseurs, les grues et les machines-outils sont caract\u00e9ris\u00e9es
                                \r\nprincipalement par un rapport \u00e9lev\u00e9 entre la puissance cr\u00eate et la puissance moyenne et une forte demande de
                                \r\nfreinage \u00e0 la puissance nominale. Dans les variateurs de vitesse ordinaires, l\u2019\u00e9nergie de freinage, qui est de
                                \r\nl\u2019ordre de 30 \u00e0 50% de l\u2019\u00e9nergie consomm\u00e9e, est dissip\u00e9 dans une r\u00e9sistance. Outre les probl\u00e8mes
                                \r\n\u00ab \u00e9nerg\u00e9tiques \u00bb, les interruptions et d\u00e9gradations de la tension d\u2019alimentation ainsi que la qualit\u00e9 du courant
                                \r\nd\u2019entr\u00e9e et la fluctuation de la charge, sont d\u2019autres questions \u00e0 aborder et \u00e0 r\u00e9soudre.
                                \r\nLe super-condensateur d\u00e9di\u00e9 aux applications de conversion de puissance est ainsi propos\u00e9. Un
                                \r\nvariateur de vitesse \u00e9quip\u00e9 avec des super-condensateurs est pr\u00e9sent\u00e9 dans la th\u00e8se. Les super-condensateurs,
                                \r\ninterconnect\u00e9s par un convertisseur DC-DC sont utilis\u00e9s pour stocker et r\u00e9-injecter l'\u00e9nergie de freinage. De plus,
                                \r\nle convertisseur DC-DC contr\u00f4le le courant du redresseur et la tension du bus DC. Le THD du courant d\u2019entr\u00e9e
                                \r\nest ramen\u00e9 \u00e0 30%. La tension du bus DC est \u00e9lev\u00e9e et en permanence contr\u00f4l\u00e9e et liss\u00e9e ind\u00e9pendamment de la
                                \r\ncharge et de la variation de la tension r\u00e9seau. Pour terminer, les pics de puissance peuvent \u00eatre liss\u00e9s. La
                                \r\nsolution pr\u00e9sent\u00e9e est analys\u00e9e th\u00e9oriquement et v\u00e9rifi\u00e9e par un ensemble de simulations et
                                \r\nexp\u00e9rimentations. Les r\u00e9sultats sont pr\u00e9sent\u00e9s et comment\u00e9s.
                                \r\nUltra-capacitor based regenerative energy storage and
                                \r\npower factor correction device for controlled electric drives
                                \r\nModern controlled electric drives are exclusively based on three-phase motors that are fed from threephase
                                \r\npulse width modulated (PWM) inverters. Most of modern controlled electric drive applications, such as
                                \r\nlifts, cranes and tooling machines are characterized by high ratio of the peak to average power, and high demand
                                \r\nfor braking at the rated power. In ordinary drives, the braking energy, which represents 30-50% of the consumed
                                \r\nenergy, is dissipated on a braking resistor. Apart from the \u201cenergetic\u201d issue, the mains interruption and
                                \r\ndegradation, the input current quality and the load fluctuation are additional issues to be addressed and solved.
                                \r\nThe ultra-capacitor dedicated for power conversion applications has been discussed. In comparison to
                                \r\nelectrochemical batteries, the ultra-capacitors have higher power density and efficiency, longer life time and
                                \r\ngreater cycling capability. This makes the ultra-capacitor an excellent candidate for power conversion
                                \r\napplications.
                                \r\nA new electric drive converter equipped with the ultra-capacitor is presented in the dissertation. The
                                \r\nultra-capacitor with an inter-connection dc-dc converter is used to store and recover the drive braking energy.
                                \r\nMoreover, the dc-dc converter controls the rectifier current and the dc bus voltage. The drive input current THD
                                \r\nis reduced to 30%. The dc bus voltage is boosted and controlled constant and ripple free regardless on the load
                                \r\nand the mains voltage variation. Moreover, the drive input peak power can be smoothed. The presented solution
                                \r\nis theoretically analysed and verified by set of simulations and experiments. The results are presented and
                                \r\ndiscussed.<\/p><\/div><\/li><\/ol>2009<\/strong>

                                1. \"Mod\u00e9lisation haute fr\u00e9quence des convertisseurs d’\u00e9nergie. Application \u00e0 l’\u00e9tude de la propagation des \u00e9missions conduites vers le r\u00e9seau\"<\/br>Maxime MOREAU<\/strong>, th\u00e8se, D\u00e9cembre 2009, url<\/a><\/strong>, r\u00e9sum\u00e9<\/a>

                                  Ces travaux de recherche portent sur la probl\u00e9matique CEM (Compatibilit\u00e9 Electromagn\u00e9tique) en \u00e9lectronique de puissance. Cette \u00e9tude s'int\u00e9resse particuli\u00e8rement \u00e0 la mod\u00e9lisation HF (haute fr\u00e9quence) des convertisseurs d'\u00e9nergie dans le but d'\u00e9tudier la propagation des perturbations conduites vers le r\u00e9seau avec ou sans l\u2019utilisation du RSIL (R\u00e9seau Stabilisateur d'Imp\u00e9dance de Ligne). Une premi\u00e8re partie pr\u00e9sente les outils de mod\u00e9lisation des sources de perturbation dans les convertisseurs statiques.La seconde partie est consacr\u00e9e \u00e0 la mod\u00e9lisation HF d'un syst\u00e8me d'entra\u00eenement \u00e0 vitesse variable. L'onduleur de tension triphas\u00e9 est repr\u00e9sent\u00e9 par trois g\u00e9n\u00e9rateurs \u00e9quivalents afin de reconstituer le d\u00e9coupage des tensions de sortie. Un mod\u00e8le HF du c\u00e2ble blind\u00e9 de 4 conducteurs tenant compte de la dissym\u00e9trie est ensuite propos\u00e9. Les r\u00e9sultats de simulation ont \u00e9t\u00e9 valid\u00e9s par des relev\u00e9s exp\u00e9rimentaux. La comparaison montre qu'il est possible de mod\u00e9liser correctement le comportement HF du dispositif jusqu'\u00e0 20MHz.Une troisi\u00e8me partie porte sur la propagation des perturbations conduites vers le r\u00e9seau sans RSIL. Il a fallu pour cela d\u00e9terminer et mod\u00e9liser l'imp\u00e9dance du r\u00e9seau. L'influence du pont redresseur \u00e0 diodes sur la propagation des perturbations de mode commun a ensuite \u00e9t\u00e9 \u00e9tudi\u00e9e. Les r\u00e9sultats de simulation montrent que l'impact de ces perturbations sur la tension r\u00e9seau est pr\u00e9pond\u00e9rant lorsque le pont redresseur est \u00e0 l'\u00e9tat bloqu\u00e9. Les r\u00e9sultats exp\u00e9rimentaux ont permis de valider cette \u00e9tude. Ce travail se termine par une \u00e9tude pr\u00e9liminaire sur l'association de deux convertisseurs connect\u00e9s localement \u00e0 une m\u00eame source d'\u00e9nergie
                                  \r\n
                                  \r\nThese research works focus on EMC (Electromagnetic Compatibility) in power electronics systems. Specifically, the study focuses on HF (high frequency) modeling of the power converters in order to study the conducted emissions toward the power grids with or without the use of an LISN (Line Impedance Stabilisation Network). The first part presents the modeling tools of the electromagnetic emissions sources in power converters.The second part describes the HF modeling method of an adjustable speed drive (ASD) that will be used to estimate the conducted emissions. In a first part, a behavioural model of PWM inverter is proposed as an EMI noise source. Then, a model of the shielded 4-wire energy cable that taking into account of the dissymmetry structure is proposed and validated in the frequency domain for two different lengths. The comparison of measurement and simulation results of conducted emissions (with LISN) shows the good compromise between the simulation duration and accuracy of the results.A third part is dedicated to the propagation of conducted emissions toward the power grid without using a LISN. The first stage consists in proposing a model impedance of the network impedance. The influence of the bridge rectifier diodes on the propagation paths of common mode disturbances has been studied in the second step. The simulation results show that the impact of these disturbances on the network voltage is more important when the bridge rectifier is normally off-state. The experimental results have validated this study. This work concludes with a preliminary study on the association of two converters connected locally to a single energy source<\/p><\/div><\/li><\/ol>2008<\/strong>

                                  1. \"Variateur de vitesse \u00e0 impact \u00e9lectromagn\u00e9tique r\u00e9duit: onduleur multiniveaux et nouvelles strat\u00e9gies de modulation\"<\/br>Arnaud VIDET<\/strong>, Centrale LILLE, D\u00e9cembre 2008, url<\/a><\/strong>, r\u00e9sum\u00e9<\/a>

                                    Parmi les convertisseurs d\u2019\u00e9lectronique de puissance, les variateurs de vitesse utilis\u00e9s pour l\u2019alimentation des
                                    \r\nmachines \u00e9lectriques sont source de perturbations \u00e9lectromagn\u00e9tiques \u00e0 haute fr\u00e9quence telles que les courants de
                                    \r\nmode commun et les surtensions aux bornes des moteurs. Le travail porte sur la r\u00e9duction de ces perturbations
                                    \r\npar l\u2019emploi d\u2019un convertisseur multiniveaux associ\u00e9 \u00e0 de nouvelles lois de commande rapproch\u00e9e. Apr\u00e8s un \u00e9tat
                                    \r\nde l\u2019art des m\u00e9thodes d\u2019att\u00e9nuation existantes, l\u2019onduleur \u00e0 trois niveaux de type neutral-point-clamped (NPC)
                                    \r\nest retenu comme structure de conversion continu-alternatif et une nouvelle strat\u00e9gie de modulation de largeur
                                    \r\nd\u2019impulsion (MLI) est d\u00e9velopp\u00e9e en vue de r\u00e9duire les courants de mode commun g\u00e9n\u00e9r\u00e9s par l\u2019onduleur. Les
                                    \r\nph\u00e9nom\u00e8nes entrant en jeu dans les commutations des interrupteurs de puissance sont analys\u00e9s et mod\u00e9lis\u00e9s
                                    \r\nafin d\u2019\u00e9tablir des contraintes de commande permettant de maximiser les performances de la MLI propos\u00e9e.
                                    \r\nParall\u00e8lement, l\u2019utilisation de c\u00e2bles longs entre le variateur et la machine soul\u00e8ve une contrepartie vis-\u00e0-vis des
                                    \r\nsurtensions moteur qui est ma\u00eetris\u00e9e par l\u2019exploitation ad\u00e9quate des degr\u00e9s de libert\u00e9 de la nouvelle MLI. Enfin,
                                    \r\nla probl\u00e9matique de r\u00e9gulation du point milieu capacitif du bus continu est abord\u00e9e. La strat\u00e9gie propos\u00e9e est
                                    \r\nimplant\u00e9e exp\u00e9rimentalement par l\u2019interm\u00e9diaire d\u2019une modulation naturelle par porteuses, et les r\u00e9sultats de
                                    \r\nmesure montrent un gain de cinq d\u00e9cibels sur les courants de mode commun par rapport aux strat\u00e9gies classiques
                                    \r\ntout en limitant les surtensions g\u00e9n\u00e9r\u00e9es aux bornes du moteur et en assurant l\u2019\u00e9quilibrage du bus continu.<\/p><\/div><\/li><\/ol>2006<\/strong>

                                    1. \"Mod\u00e9lisation des c\u00e2bles d\u2019\u00e9nergie soumis aux contraintes g\u00e9n\u00e9r\u00e9es par les convertisseurs \u00e9lectroniques\r\nde puissance\"<\/br>Yannick WEENS<\/strong>, Universit\u00e9 des Sciences et Technologies de Lille, D\u00e9cembre 2006, url<\/a><\/strong>, r\u00e9sum\u00e9<\/a>

                                      Nous proposons une m\u00e9thode de mod\u00e9lisation HF des c\u00e2bles d\u2019\u00e9nergie, blind\u00e9s ou non
                                      \r\nblind\u00e9s, tenant compte de l\u2019\u00e9volution des param\u00e8tres lin\u00e9iques en fonction de la fr\u00e9quence, et
                                      \r\nqui se d\u00e9compose en 3 \u00e9tapes :
                                      \r\n

                                      \r\n- D\u00e9termination des param\u00e8tres lin\u00e9iques \u00e0 partir de mesures au pont d\u2019imp\u00e9dance
                                      \r\n

                                      \r\n- Mod\u00e9lisation des param\u00e8tres variant avec la fr\u00e9quence par des r\u00e9seaux R-L ou R-C
                                      \r\n

                                      \r\n- D\u00e9composition du mod\u00e8le en cellules \u00e9l\u00e9mentaires
                                      \r\n

                                      \r\nPour la d\u00e9termination des param\u00e8tres lin\u00e9iques, nous avons compar\u00e9 les r\u00e9sultats obtenus par 3 m\u00e9thodes : formulations analytiques, calcul \u00e9l\u00e9ments finis et mesure au pont d\u2019imp\u00e9dance.
                                      \r\nEn effet, lorsque les probl\u00e8mes pos\u00e9s par les dimensions du c\u00e2ble ou les connexions au pont
                                      \r\nrendent les mesures impossibles, seules les m\u00e9thodes analytiques ou \u00e9l\u00e9ments finis permettent
                                      \r\nde calculer les param\u00e8tres.

                                      \r\nTous les mod\u00e8les de c\u00e2bles ont \u00e9t\u00e9 valid\u00e9s de fa\u00e7on satisfaisante dans le domaine fr\u00e9quentiel
                                      \r\nentre 100kHz et 40MHz.

                                      \r\nLes validations dans le domaine temporel ont \u00e9t\u00e9 effectu\u00e9es dans un syst\u00e8me variateur de
                                      \r\nvitesse, ce qui a n\u00e9cessit\u00e9 la mod\u00e9lisation HF du moteur asynchrone et du convertisseur. Nous
                                      \r\navons propos\u00e9 deux m\u00e9thodes de mod\u00e9lisation du moteur : asymptotique et analytique.

                                      \r\nLes r\u00e9sultats montrent une bonne concordance entre mesure et simulation. Toutefois, pour le
                                      \r\nc\u00e2ble blind\u00e9 de 4 conducteurs, l\u2019\u00e9cart entre les r\u00e9sultats de mesure et de simulation augmente
                                      \r\nen m\u00eame temps que la longueur du c\u00e2ble ; ceci peut \u00eatre attribu\u00e9 \u00e0 l\u2019hypoth\u00e8se de sym\u00e9trie du
                                      \r\nc\u00e2ble, alors que les distances entre les 4 conducteurs ne sont pas toutes identiques.

                                      \r\nLes mod\u00e8les obtenus permettent d\u2019identifier les chemins de propagations des courants HF
                                      \r\ndans les variateurs de vitesse, et de proposer des solutions permettant de r\u00e9duire les
                                      \r\nsurtensions aux bornes du moteur.<\/p><\/div><\/li>

                                    2. \"Mod\u00e9lisation \u00e9lectrique et \u00e9nerg\u00e9tique des supercondensateurs et m\u00e9thodes de caract\u00e9risation : Application au cyclage d\u2019un module de supercondensateurs basse tension en grande puissance\"<\/br>Nassim RIZOUG<\/strong>, Ecole centrale de Lille, F\u00e9vrier 2006, url<\/a><\/strong>, r\u00e9sum\u00e9<\/a>

                                      Ce m\u00e9moire pr\u00e9sente un travail sur le comportement \u00e9lectrique et \u00e9nerg\u00e9tique des supercondensateurs dans des applications de type traction \u00e9lectrique. Il d\u00e9veloppe un outil de caract\u00e9risation du comportement des supercondensateurs afin de les exploiter dans les applications \u00ab courant fort \u00bb telles que le transport. Le banc de test d\u00e9velopp\u00e9 dans notre laboratoire a permis la caract\u00e9risation d\u2019un module de supercondensateurs 112F-48V constitu\u00e9 de 24 composants Maxwell 2700F\/2,3V.
                                      \r\nEn premier lieu, la mod\u00e9lisation du composant nous a paru indispensable pour repr\u00e9senter le comportement de ces composants. Pour cela, deux mod\u00e8les repr\u00e9sentant le comportement \u00e9nerg\u00e9tique et \u00e9lectrique des supercondensateurs ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9s. Diff\u00e9rentes approches connues ont \u00e9t\u00e9 confront\u00e9es pour aboutir \u00e0 une m\u00e9thode simple d\u2019identification, associant des mesures temporelles et fr\u00e9quentielles.
                                      \r\nEn utilisant ces mod\u00e8les, une caract\u00e9risation de quatre \u00e9l\u00e9ments du module avec un suivi de l\u2019\u00e9volution des caract\u00e9ristiques de chaque \u00e9l\u00e9ment a \u00e9t\u00e9 effectu\u00e9e en fonction de la temp\u00e9rature. D\u2019autre part, l\u2019observation du vieillissement du module et d\u2019un \u00e9l\u00e9ment de ce dernier pour les 200.000 premiers cycles a permis de suivre la d\u00e9gradation des caract\u00e9ristiques (R, rs et C) des supercondensateurs en fonction du nombre de cycles effectu\u00e9s.
                                      \r\nEnfin, un des objectifs initiaux \u00e9tait d\u2019aborder le probl\u00e8me de mise en s\u00e9rie du composant afin de l\u2019utiliser en G\u00e9nie Electrique. Les essais de cyclage r\u00e9alis\u00e9s sans dispositif d\u2019\u00e9quilibrage (hormis les imp\u00e9dances du syst\u00e8me de mesure) ont permis d\u2019observer une dispersion naturelle des tensions d\u00e9pendant de la localisation du composant dans le module.<\/p><\/div><\/li><\/ol>1993<\/strong>

                                      1. \"Mod\u00e9lisation des commutations du thyristor GTO dans une structure hacheur s\u00e9rie par la m\u00e9thode Bond-Graph. Application au fonctionnement en interrupteur r\u00e9sonnant\"<\/br>Nadir IDIR<\/strong>, Universit\u00e9 des Sciences et Techniques de Lille, Septembre 1993, url<\/a><\/strong><\/li><\/ol>1990<\/strong>
                                        1. \"Gradateur triphas\u00e9 \u00e0 4 thyristors\"<\/br>Philippe LE MOIGNE<\/strong>, Lille, Octobre 1990, url<\/a><\/strong>, r\u00e9sum\u00e9<\/a>

                                          Pour r\u00e9gler la puissance d\u00e9bit\u00e9e par une source triphas\u00e9e dans un r\u00e9cepteur, il est habituel d'utiliser un gradateur triphas\u00e9 \u00e0 6 thyristors. La structure pr\u00e9sent\u00e9e, appel\u00e9e gradateur \u00e9conomique, permet la suppression de deux thyristors d'une m\u00eame phase. Cette dissym\u00e9trie structurelle entra\u00eene un d\u00e9s\u00e9quilibre sur la charge pour les deux types de commande usuels : 1) variation de l'angle de phase; 2) trains d'ondes. La variation sym\u00e9trique de l'angle de phase, bien que permettant un r\u00e9glage de la puissance globale dissip\u00e9e dans le r\u00e9cepteur, introduit un d\u00e9s\u00e9quilibre. Il est cependant possible d'am\u00e9liorer les performances du syst\u00e8me en utilisant une commande dissym\u00e9trique. Command\u00e9 par trains d'ondes et dans les conditions usuelles d'utilisation, il est peu perturb\u00e9 par la dissym\u00e9trie structurelle. De plus, cette structure permet la mise en oeuvre d'une commande simple, la troisi\u00e8me phase servant naturellement de retour \u00e0 la source. L'utilisation du gradateur \u00e9conomique, dans une structure ins\u00e9rant un transformateur entre le gradateur et la charge, peut \u00eatre envisag\u00e9e \u00e0 condition d'adopter une strat\u00e9gie de commande prenant en compte les contraintes apport\u00e9es par le transformateur. Enfin, une synth\u00e8se sur les perturbations induites sur le r\u00e9seau par les gradateurs utilis\u00e9s pour le chauffage \u00e9lectrique, montre l'avantage de la commande par trains d'ondes<\/p><\/div><\/li>