Etude de la coupure de fortes intensités sous une tension continue de 42 Volts

par Thomas Klonowski

Thèse de doctorat en Physique. Génie électrique

Sous la direction de René Meyer.

Soutenue en 2006

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des Sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .


  • Résumé

    L’augmentation du nombre de dispositifs électriques ou électroniques dans les automobiles et l’attrait croissant pour un véhicule automobile hybride (thermique + électrique) en vue de réduire la consommation de carburant pour préserver l’environnement vont engendrer dans les années à venir une forte augmentation de la puissance électrique embarquée. Dans ce but, les constructeurs vont certainement passer à un système d’alimentation sous 42 V (en ce qui concerne l’alternateur) qui permettra de réduire la section des fils et les volumes des différents mécanismes, donc réduire le poids total du véhicule. De plus, du fait de l'arrivée prochaine des systèmes de motorisation hybride pour lesquels la puissance consommée sera de l’ordre de 40 kW, les constructeurs ne s’arrêteront pas à cette valeur de 42 V et il est fort probable que celle-ci soit assez rapidement augmentée. Ceci fera apparaître de nouveaux problèmes concernant, par exemple les différents systèmes relatifs à l’ouverture (ou à la fermeture) et à la protection des circuits électriques. En effet, jusqu’à présent la tension aux bornes des électrodes d’un contact électrique ne pouvait guère dépasser 14 V. Dans ces conditions, la durée d’un arc électrique au niveau de tels dispositifs dépasse rarement quelques millisecondes. A contrario, pour une tension d’alimentation plus importante la durée d’arc peut rapidement augmenter. Cette thèse concerne l'étude de l’ouverture de contacts électriques sous une tension continue dans le cas de fortes intensités (quelques centaines d’ampères). Elle contribue à la connaissance du comportement d’un arc électrique sous 42V et à la quantification de l’érosion des contacts électriques.

  • Titre traduit

    Study of the opening of high intensity currents under a 42 DC voltage


  • Résumé

    The increase of the number of electric or electronic devices in cars and the growing interest in hybrid vehicles (thermal + electrical motorization) in order to reduce the fuel consumption and to protect the environment will lead to a great increase of the electrical power on board in the near future. To increase the available power, manufacturers will rise the voltage to at least 42 V (regarding the alternator) in order to reduce the wire sections, the volume of electrical equipment and to prevent an increase of the weight of the vehicles. To implant the hybrid motorization for which the consumed power will be around 40 kW, the manufacturers will not stop at the present value of 42 V but will soon ask for more. In these voltage conditions, new problems will appear, concerning for instance the high current switching : opening or closing and protection of high intensity electrical circuits. Until now the voltage across the electrodes gap of the contacts reached a value of 14 V. In such conditions, the arc cannot last more than a few milliseconds, whereas for higher values of supply voltage, the arc duration may strongly increase. This thesis is about the study of the opening of contacts under DC voltage in the case of high intensity current (a few hundred amperes). It contributes to a better knowledge on the behaviour of the electric arc under 42 V and to quantify the erosion of the electric contacts.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (III-217 p.)
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres

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