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Fiabilité des composants à semi‐conducteurs de puissance embarqués dans la chaîne d’énergie des véhicules électriques ou hybrides

par DIRE - publié le 11 février 2015, mis à jour le

Fiabilité des composants à semi‐conducteurs de puissance embarqués dans la chaîne d'énergie des véhicules électriques ou hybrides

Zoubir Khatir, Stéphane Lefebvre, Laboratoire des Systèmes et Applications des Technologies de l’Information et de l’Energie - SATIE
François Forest, Institut d’Électronique et des Systèmes -IES

Fiabilité des composants à semi‐conducteurs de puissance embarqués dans la chaîne d’énergie des véhicules électriques ou hybrides

La mise en œuvre de véhicules hybrides ou électriques nécessite l’utilisation de fonctions d’électronique de puissance dont les performances doivent permettre d’assurer un rendement maximal de conversion mais aussi un niveau de fiabilité en accord avec les exigences de l’application, non seulement au sens de la disponibilité du véhicule mais également au sens de la sécurité des personnes puisque des équipements critiques peuvent être concernés. En effet, elles sont présentes dans la chaîne de traction, partie principale qui est impliquée dans le freinage, ainsi que dans des fonctions auxiliaires comme les directions assistées.

Dans ces conditions, obtenir une estimation de l’état de dégradation des composants de puissance à semi‐conducteurs qui sont au cœur de cette électronique de puissance est un enjeu essentiel sachant qu’une défaillance provoquera la panne du véhicule mais peut avoir des conséquences plus dramatiques. La présentation se focalisera donc sur un ces maillons que l’on peut considérer comme faibles au sein des dispositifs de conversion statique de l’énergie électrique, qu’ils soient dédiés aux organes de propulsion (forte puissance) ou auxiliaires.

Nous présenterons dans ce poster, différents moyens d’essais et de tests permettant, d’une part de révéler les technologies les plus robustes et d’autre part d’établir des modèles de durée de vie adaptés aux usages d’une automobile. Nous montrerons également des solutions de diagnostic ou de ""capteurs santé"" intégrés à la puce ou au dispositif de conversion (onduleur de traction par exemple) à même d’apporter des informations sur l’état de dégradation de ces composants dans une optique de maintenance prédictive.

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