Performance analysis of different power electronics structures for electric vehicles

摘要

L'objectif de cet article est d'établir un bilan énergétique de la chaîne de traction d'un véhicule électrique de faible puissance (de l'ordre d'une dizaine de kilowatts). L'étude est effectuée pour deux topologies de structures d'électronique de puissance, l'onduleur de tension classique et les convertisseurs en cascade. Pour chacune des solutions de convertisseurs, deux niveaux de tensions pour la chaîne de traction sont étudiés. Dans un premier temps une discussion est menée sur ce que peuvent apporter les convertisseurs en cascade pour une utilisation vers d'autres fonctions telles que l'équilibrage macroscopique des batteries du véhicule. Dans un deuxième temps, les performances du véhicule sont comparées en fonction de la structure de puissance et du niveau de tension choisis pour la chaîne de traction.%The aim of this paper is to establish an energy balance of the drivetrain of a low power electric vehicle (around ten kilowatts). The study is based on two topologies of power electronics converter, the voltage source inverter and cascaded H-Bridge inverter. For each of these solutions, two voltage levels are studied for the drivetrain. At first a discussion of cascaded H-Bridge inverters will be performed on the potential benefits of this structure for its use to other functions such as macroscopic batteries management system. In a second step, the performances of the traction chain are compared according to the structure of the power converter and the voltage level of the traction chain.