Etude des stratégies de refroidissement pour convertisseurs électroniques dans des véhicules automobiles hybrides

To overcome energy resources limitation in electric vehicles, an hybrid motorization design is done. For this motorization which includes a classic engine traction Une and an electric one, sharing the resources allows to improve weight, volume and cost of the vehicle. This study aims the pooling of both traction lines cooling Systems. In this way, the IGBT inverter must be sized with a coolant which température is approximately 90 ° C. In the first chapter of our work, we detailed the inverter electrical sizing, taking into account mechanical and thermal constraints while limiting semiconductors operating température to 125 ° C. After power losses calculation, we approached the thermal sizing. It revealed that classic cooling limitations are related to module/cooler and solid/fluid interface thermal performances. The second chapter aims to push back thèse both limitations, it présents stratégies to improve convective thermal transfer in the solid/fluid interface. Several cooler geometries hâve been studied. A sintered métal powder interface was performed. Then, in the third chapter, intégration of a cooler in power module case has been studied. Finally, in the fourth chapter, we summarised and compared the existing différent possibilities to meet the needs of this application.Pour repousser la limite des ressources énergétiques des véhicules électriques, la conception d'une propulsion hybride est envisagée. Pour cette motorisation, incluant à la fois une chaîne de traction thermique classique et une chaîne de traction électrique, l'utilisation commune des ressources permet de limiter le poids, le volume et le coût du véhicule. Notre travail porte sur la mise en commun du système de refroidissement pour les deux chaînes de traction. Dans ce contexte, le refroidissement de T onduleur IGBT doit être dimensionné avec un fluide caloporteur dont la température a voisine 90 ° C. Dans la première partie de notre travail nous avons effectué le dimensionnement électrique de cet onduleur, en tenant compte des contraintes mécaniques et thermiques tout, en limitant la température de fonctionnement des IGBT à 125°C. Après avoir calculé les pertes dans les semiconducteurs, nous avons abordé le dimensionnement thermique de l'ensemble en montrant les limitations du refroidissement classique liées aux performances thermiques des interfaces module/refroidisseur et solide/fluide. Pour repousser ces deux limitations, nous avons dans un second chapitre abordé les stratégies d'amélioration du transfert thermique convectif existant entre le fluide caloporteur et les parois du refroidisseur. Différentes géométries de refroidisseurs ont été étudiées et une technique d'interface poreuse a été investiguée. Enfin dans le troisième chapitre, l'intégration de refroidisseurs dans la semelle des modules a été étudiée. Dans le quatrième et dernier chapitre, nous avons synthétisé et comparé les différentes possibilités existantes pour répondre aux besoins de cette applicatio