Abstract FR:

L'objet de ce mémoire est de montrer l'intérêt des convertisseurs multiniveaux dans la gamme des moyennes puissances ; une application industrielle (chargeur de batteries pour véhicules électriques) illustre ces résultats. 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 réversible et l'autre, un convertisseur à résonance série. Au deuxième chapitre nous proposons une méthode simple pour l'étude harmonique des tension et courant générés par les structures multiniveaux dans le but de montrer l'intérêt de ce type de convertisseur du point de vue de la qualité de forme d'onde. Le troisième chapitre est consacré à l'étude topologique des convertisseurs multiniveaux à association de sources de tension en série. Il montre les simplifications qui apparaissent dans le cas d'applications redresseurs non réversibles en puissance. Nous aboutissons à différentes structures totalement nouvelles. La commande de ces structures est ensuite abordée au quatrième chapitre à l'aide d'un exemple monophasé. A partir d'un formalisme développe au l2ep pour la commande des convertisseurs, nous aboutissons à une modélisation très simple, ce qui permet de définir un type de commande qui est ensuite testé expérimentalement. Enfin nous passons au cinquième et dernier chapitre à l'application au chargeur de batteries où nous étudions plus en détail le second convertisseur constituant le chargeur. Nous obtenons un modèle moyenne très simple du dispositif nous permettant d'évaluer précisément les contraintes imposées aux divers éléments de puissance. Nous terminons par la réalisation et les tests d'un prototype du chargeur