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CONVERTISSEURS MULTINIVEAUX

01/01/2007. CONVERTISSEURS MULTINIVEAUX. T. MEYNARD, H. FOCH, G. GATEAU, E. LEFEUVRE. NOTRE DOMAINE: LA CONVERSION STATIQUE D’ENERGIE ELECTRIQUE. OBJECTIFS - Réguler (ex: tension variable=>tension régulée) - Adapter (ex: 48V=> 12V) - Transformer (ex: DC=> AC). Tension découpée. V.

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CONVERTISSEURS MULTINIVEAUX

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  1. 01/01/2007 CONVERTISSEURS MULTINIVEAUX T. MEYNARD, H. FOCH, G. GATEAU, E. LEFEUVRE

  2. NOTRE DOMAINE: LA CONVERSION STATIQUE D’ENERGIE ELECTRIQUE OBJECTIFS- Réguler (ex: tension variable=>tension régulée)- Adapter (ex: 48V=> 12V)- Transformer (ex: DC=> AC)

  3. Tension découpée V Tension découpée et filtrée Tension d’entrée t V V t t Semiconducteurs Condensateurs Inductances CONVERSION PAR DECOUPAGE Découpage Filtrage

  4. + PRINCIPE DE L’INNOVATION L’innovation: Circuit de conversion 3-niveaux Circuit de conversion classique (2-niveaux) + Réduction de l’énergie stockée et donc du volume du convertisseur Energie stockée

  5. + Un principe généralisable à n niveaux + => Réduction de l’énergie stockée proportionelle au carré du nombre de niveaux

  6. I V Un principe applicable à tous les types de conversion HACHEURS (DC/DC) ONDULEURS(DC/AC) COMMUTATEURS(AC/DC) CYCLOCONVERTISSEURS (AC/AC)

  7. Le point de départ de l’innovation... • Un bon repas en Juillet 89,… mais ce n’est qu’un an plus tard que je réalise la nouveauté du principe!

  8. BRAS D’ONDULEUR3-CELLULES sous 1800Vdc

  9. ONDULEUR 8-NIVEAUX IGBT 1200V/400A (Vdc)max 4000V

  10. Partie active Partie passive FILTRE ACTIF SUR RESEAU 6.6kV

  11. Locomotive utilisant 4 hacheurs multicellulaires HACHEUR MULTICELLULAIRE POUR LOCOMOTIVE 3kV - 6MW Module à GTO du hacheur d’entrée 1.5MW

  12. Onduleur triphasé (4.5MW - 4.7kVdc - 3.3kVac) ONDULEURS MULTICELLULAIRES Cellule élémentaire(IGBT 3.3kV)

  13. Onduleurs pour le marché américain • Variateur de vitesse pour moteurs standardsde 4 kVeff • Mise en série de trois cellules à IGBT 4500V • Rendement redresseur-onduleur>98% • Distorsion Harmonique Totale <3% • Puissance de 280kW à 2.2MW • Tension de bus environ 6kV • Refroidissement à air

  14. Idée et dépôt de brevet 1991 Développement (en interne) 1992 Collaboration LEEI-Alcatel Alsthom Recherche Thèse Philippe Carrere et contrats 1993 Collaboration LEEI-EDF Thèse Serge Loudot et contrats Développements Techniques 1994 1995 Variateur VDM6000 Cegelec Massy (Jacques Courault) 1996 Locomotives T13 Convertisseur 3kV ACEC Charleroi (Philippe Thomas) Variateur symphony Alsthom Power Conversion Berlin (Roland Jakob) 1997 1998 Applications navales.

  15. Dossier de valorisation et dépôt de brevet Simple et rapide, « en direct » avec le CNRS  1991 1992 Négociations de 2 options sur licence exclusives de 3 ans+1 + divers contrats de collaboration 5 brevets co-déposé avec le partenaire industriel Support de FIST Bonne volonté de tous, Négociations assez faciles 1993 1994 Valorisation et Négociations 1995 Alstom demande une licence exclusive… car les produits sortent!! Négociation beaucoup + ’’crispée’’!FIST défend nos intérêts 1996 1997 Signature d’une licence exclusive plaçant ce dossier dans les 10 meilleurs dossiers de valorisation du CNRS Paiement d’un cash initial, champagne et petits fours… Tout le monde est content! 1998 Pression, mauvaise foi, menaces, supplications. Tous les moyens sont bons! Fort soutien de Fist pour cette re-négociation forcée. 1999 Epilogue : depuis, quand septembre arrive, il faut éplucher l’état des ventes (les « surprises » ne sont pas rares…) et s’assurer du paiement… … mais en Mars la récompense est là!... Après 1 an d’exploitation: patatras! Alstom demande de renégocier.

  16. 2000 2005 2001 Passage à la limite?... 2003 AC/AC 2006 3D-PHI Xniv Grand Nombre 2004 1999 2 brevets déposés en 2005 et 2006, Premières évaluations industrielles en cours Cessions de quote partde 2 brevetsCIRTEM/CNRS 2007 2002 2000 2006 ???? 2001 Licence exclusive Schneider Electric pour l’éclairage publicSignée le 31/12/2001 Licence exclusive ABB N° L06060Signée le 17/07/06 Au final, la valorisation c’est le parcours du combattant, mais quand on y a gouté on en redemande….

  17. Enfin, n’oublions pas que les bienfaits de la valorisation ne se limitent pas à la vie professionelle… Alors, … au boulot!

  18. 01/01/2007 CONVERTISSEURS MULTINIVEAUX T. MEYNARD, H. FOCH, G. GATEAU, E. LEFEUVRE

  19. http://hydre.auteuil.cnrs-dir.fr/dae/faitsetchiffres2003/04_brevets.html http://hydre-auteuil.cnrs.fr/dae/faitsetchiffres2003/07_redevances.htmlhttp://hydre.auteuil.cnrs-dir.fr/dae/faitsetchiffres2003/04_brevets.html http://hydre-auteuil.cnrs.fr/dae/faitsetchiffres2003/07_redevances.html Xcell SMC GraDéc

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