Contribution à l'étude des redresseurs à facteur de puissance quasi-unitaire fonctionnant en mode multiniveaux : application au chargeur de batteries

L'objet de ce memoire est de montrer l'interet des convertisseurs multiniveaux dans la gamme des moyennes puissances ; une application industrielle (chargeur de batteries pour vehicules electriques) illustre ces resultats. Nous consacrons le premier chapitre au choix de la structure du chargeur de batteries. La structure retenue est une association de 2 convertisseurs dont l'un est base sur l'emploi d'un redresseur multiniveaux non reversible et l'autre, un convertisseur a resonance serie. Au deuxieme chapitre nous proposons une methode simple pour l'etude harmonique des tension et courant generes par les structures multiniveaux dans le but de montrer l'interet de ce type de convertisseur du point de vue de la qualite de forme d'onde. Le troisieme chapitre est consacre a l'etude topologique des convertisseurs multiniveaux a association de sources de tension en serie. Il montre les simplifications qui apparaissent dans le cas d'applications redresseurs non reversibles en puissance. Nous aboutissons a differentes structures totalement nouvelles. La commande de ces structures est ensuite abordee au quatrieme chapitre a l'aide d'un exemple monophase. A partir d'un formalisme developpe au l2ep pour la commande des convertisseurs, nous aboutissons a une modelisation tres simple, ce qui permet de definir un type de commande qui est ensuite teste experimentalement. Enfin nous passons au cinquieme et dernier chapitre a l'application au chargeur de batteries ou nous etudions plus en detail le second convertisseur constituant le chargeur. Nous obtenons un modele moyenne tres simple du dispositif nous permettant d'evaluer precisement les contraintes imposees aux divers elements de puissance. Nous terminons par la realisation et les tests d'un prototype du chargeur