Conception et simulation d'une alimentation hybride de secours pour un avion plus électrique

Ce memoire traite d’une nouvelle approche afin d’ameliorer le systeme electrique de secours (assemblage RAT) existant, afin de l’integrer a des avions plus electriques (MEA). En effet, l’avion de type MEA a une demande en energie electrique plus grande et il est difficile pour les systemes de secours existants de la fournir. Pour repondre a cette demande, l’alternative choisie est la connexion d’accumulateurs aux ions de lithium en parallele a l’assemblage RAT. Afin d’integrer ces accumulateurs, deux convertisseurs de puissance sont utilises en plus d’un circuit de freinage. Le premier est un convertisseur cc-cc controle en tension. Son role est de maintenir un bus de tension cc de 270V a partir de la tension des accumulateurs. Il est bidirectionnel et permet a l’assemblage RAT de recharger les accumulateurs. Le deuxieme convertisseur est de type ca-cc et il transforme la tension du bus cc en une tension triphasee de 200V a une frequence de 400Hz. L’onduleur est controle en courant et il a pour objectif de reguler la vitesse du generateur eolien de secours (ADG). A partir de specifications techniques fournies par Bombardier Aeronautique (B.A.), la turbine eolienne de secours et l’ADG sont modelises dans Simulink®/SimPowersSystems™ (SPS). A partir de resultats de tests de B.A., le modele de l’assemblage RAT est valide. Les resultats de simulation fournis par le modele s’averent semblables a ceux obtenus lors des tests experimentaux. Aussi, les modeles des convertisseurs sont construits de maniere detaillee. La topologie de chacun et leur principe d’asservissement sont expliques en detail. A partir du modele de l’assemblage RAT et de ceux des convertisseurs, le modele de simulation de l’alimentation hybride de secours est construit. Finalement, deux simulations de la nouvelle conception sont effectuees. La premiere simulation prend en compte les caracteristiques d’un aeronef Bombardier Global Express, tandis que la deuxieme prend en compte ceux d’un Bombardier CRJ-900. Les resultats des deux simulations demontrent que le nouveau systeme developpe fonctionne comme attendu. Les accumulateurs permettent de fournir aux charges essentielles une puissance superieure a la puissance nominale de l’ADG.