Chaîne de traction sans contact pour la mobilité électrique

Dans le contexte de la mobilité verte et durable, cette thèse se focalise sur une nouvelle technologie de mobilité sans fil destinée aux véhicules électriques.

Le/la doctorant(e) doit travailler sur les technologies de transfert de l’énergie électrique par résonance magnétique en prospectant différentes topologies de la chaîne de conversion d’énergie à partir du réseau d’entrée (AC ou DC) vers une motorisation hexaphasée.

Les convertisseurs de puissance DC/AC à haute fréquence de commutation (100 kHz) et à moyenne fréquence de commutation (5 kHz) seront à base de SiC-Mosfet ou GaN afin de diminuer les pertes par commutation et améliorer le rendement de la chaîne de traction sans contact.

Le travail de recherche dans cette thèse s’appuiera sur les compétences du laboratoire en matière de transmission d’énergie électrique sans contact mais également sur la commande de double onduleur.

Il sera traité en 4 phases :

• Etude bibliographique sur des articles de revues scientifiques mais également de brevets internationaux,
• Etude théorique de la chaîne de traction,
• Modélisation en temporel et en fréquentiel,
• Validation expérimentale et réalisation d’une chaîne de traction sans contact pour une puissance de 10 kW.

Profil du candidat ou de la candidate

Le candidat ou la candidate devra avoir des compétences solides en électronique de puissance, en modélisation (Matlab, PSIM), des connaissances en compatibilité électromagnétique notamment le couplage onde-conducteur et une appétence pour l’expérimentation, la maîtrise du langage de programmation Python et/ou VHDL est un plus.

Les candidat(e)s doivent envoyer leurs CV, leurs résultats scolaires ainsi qu’une lettre de recommandation.

Laboratoire d’accueil

Ce sujet de thèse sera développé au sein de l’axe PHOTON (PHOTonique, Ondes, Nanomatériaux) de l’institut Pascal (UMR 6602 du CNRS), il rassemble des théoriciens et expérimentateurs de la physique des matériaux, de l'électromagnétisme et de l'électronique. La thématique concernée est l’électronique de puissance et la compatibilité électromagnétique.

Contactless powertrain for electric mobility

In the context of green and sustainable mobility, this thesis focuses on a new wireless mobility technology for electric vehicles.

The doctoral student must work on technologies for transferring electric power by magnetic resonance by exploring different topologies of the power conversion chain from the input network (AC or DC) to a hexaphase motorization.

The DC/AC power converters with high switching frequency (100 kHz) and medium switching frequency (5 kHz) will use SiC-Mosfet or GaN switches in order to reduce losses and improve the efficiency of the contactless powertrain.

The research work in this thesis will rely on the laboratory's skills in contactless electrical power transmission but also on dual inverter control.

Four phases will structure the thesis:

- Bibliographic study on scientific journal articles but also international patents,

- Theoretical study of the powertrain,

- Time and frequency modeling,

- Experimental validation and setup construction of 10 kW powertrain.

Candidate profile

The candidate must have solid skills in power electronics, modeling (Matlab, PSIM), knowledge of electromagnetic compatibility, in particular wave-conductor coupling and an appetite for experimentation, mastery of the Python and/or VHDL programming language will be an advantage.

Candidates must send their CV, their academic results and a letter of recommendation.

Host laboratory

This thesis topic will be developed within the PHOTON axis (PHOTonics, Waves, Nanomaterials) of the Pascal Institute (UMR 6602 of the CNRS), it brings together physicists of materials physics, electromagnetism and electronics.

The concerned topic is power electronics and electromagnetic compatibility.

Ce sujet de thèse sera développé au sein de l’axe PHOTON (PHOTonique, Ondes, Nanomatériaux) de l’institut Pascal (UMR 6602 du CNRS), il rassemble des théoriciens et expérimentateurs de la physique des matériaux, de l'électromagnétisme et de l'électronique. La thématique concernée est l’électronique de puissance et la compatibilité électromagnétique.

This thesis topic will be developed within the PHOTON axis (PHOTonics, Waves, Nanomaterials) of the Pascal Institute (UMR 6602 of the CNRS), it brings together physicists of materials physics, electromagnetism and electronics.

The concerned topic is power electronics and electromagnetic compatibility.

Le candidat ou la candidate devra avoir des compétences solides en électronique de puissance, en modélisation (Matlab, PSIM), des connaissances en compatibilité électromagnétique notamment le couplage onde-conducteur et une appétence pour l’expérimentation, la maîtrise du langage de programmation Python et/ou VHDL est un plus.

Les candidat(e)s doivent envoyer leurs CV, leurs résultats scolaires ainsi qu’une lettre de recommandation.

The candidate must have solid skills in power electronics, modeling (Matlab, PSIM), knowledge of electromagnetic compatibility, in particular wave-conductor coupling and an appetite for experimentation, mastery of the Python and/or VHDL programming language will be an advantage.

Candidates must send their CV, their academic results and a letter of recommendation.