Convertisseurs de puissance - un nouveau paradigme
Il est temps de dire adieu au matériel encombrant et monolithique. Qu'il s'agisse de superordinateurs, de constellations de satellites, de réseaux énergétiques, de réseaux de communication ou même de centrales nucléaires, les systèmes distribués intelligents sont à la mode. En fait, un ensemble de composants identiques est souvent plus performant que les technologies centralisées lourdes du passé. Rapides, évolutifs, résilients, économes en énergie et rentables, les systèmes imbriqués présentent de nombreux avantages.
Les convertisseurs de puissance ne sont plus une exception à la règle. La technologie de conversion de BrightLoop repose sur une topologie imbriquée de cellules de conversion qui peuvent être reproduites à l'infini pour gérer la puissance en MW. Elle offre modularité, évolutivité et une densité de puissance sans précédent pouvant atteindre 35 kW par kg ou 60 kW par litre.
Repousser les limites de la conversion d'énergie
Forts de notre longue expertise en matière de solutions de conversion d'énergie sur mesure, nous avons développé une plateforme conçue pour répondre aux besoins d'électrification des applications les plus exigeantes, qu'elles soient industrielles ou liées à l'e-mobilité. En nous appuyant sur les technologies de semi-conducteurs les plus récentes, nous anticipons des solutions qui joueront un rôle central dans la transition énergétique.
Notre vaste gamme de produits prêts à l'emploi est le fruit d'une connaissance et d'une expertise approfondies en matière d'électronique de puissance, de mécatronique et de commande logicielle. Grâce à de multiples itérations de conception, nous tirons le meilleur parti de chaque composant pour fournir des convertisseurs puissants et prêts à l'emploi. Nos produits sont flexibles, compacts et légers, et établissent de nouvelles normes en matière d'efficacité énergétique.
Topologie imbriquée de BrightLoop : de la flexibilité à la normalisation
La topologie cellulaire de conversion de puissance peut accueillir plusieurs voies de puissance programmables indépendantes, fonctionnant comme des sous-convertisseurs. Les canaux, constitués de cellules de commutation identiques et de composants passifs de haute performance, sont regroupés dans une voie d'alimentation et sont exploités en parallèle par le système de contrôle. Chaque voie d'alimentation prend en charge les flux de puissance bidirectionnels pour la conversion AC-DC ou DC-DC. Les semi-conducteurs à large bande passante - SiC pour les systèmes à haute tension et GaN pour les systèmes à basse tension - constituent le cœur actif de cette structure imbriquée.
La topologie cellulaire réduit l'encombrement en répartissant toutes les ressources électroniques, thermiques et informatiques sur plusieurs éléments identiques, qui peuvent fonctionner de manière décentralisée ou centralisée. Les projets ayant fait leurs preuves comprennent jusqu'à 16 modules empilés en parallèle pour atteindre une puissance totale de 10 MW. Chaque module peut être contrôlé comme une entité unique par le biais d'une superposition d'intelligence distribuée. Cette architecture permet une véritable redondance N+1 pour créer des systèmes tolérants aux pannes.
Modulaires et compacts, nos convertisseurs s'adaptent à diverses applications, offrant aux clients la possibilité de configurer leur système en fonction de leurs besoins et de leurs préférences. Cette flexibilité s'étend à la réduction du volume requis ou à l'intégration de fonctionnalités supplémentaires pour améliorer les performances.
Intégrer les dernières technologies de semi-conducteurs à large bande passante
Nous restons à l'écoute des dernières avancées en matière de semi-conducteurs. À l'échelle microscopique, nos systèmes basse tension embarquent les HEMT GaN (transistors à haute mobilité électronique en nitrure de gallium) les plus efficaces, tandis que nos systèmes haute tension intègrent des MOSFET SiC (transistor à effet de champ à grille isolée en carbure de silicium). L'électronique de puissance basée sur le SiC et le GaN offre des performances supérieures et des réductions de taille par rapport aux dispositifs à semi-conducteurs conventionnels.
Nos équipes d'ingénieurs exploitent les avantages intrinsèques des technologies de semi-conducteurs à large bande interdite. Elles sont ainsi en mesure d'augmenter efficacement la densité de puissance, d'optimiser la dissipation thermique et de réduire les pertes de commutation et de conduction ainsi que le temps de rétablissement de l'inversion. Nous consolidons notre avance technologique grâce à des partenariats avec les principaux fabricants de composants électroniques, offrant ainsi à nos clients les systèmes de conversion d'énergie les plus efficaces qui soient.
La plate-forme logicielle BrightLoop : un travail d'orfèvre
Notre architecture imbriquée est orchestrée avec précision et en douceur par des techniques de contrôle et de commutation avancées. Chaque module dispose d'un microcontrôleur dédié qui distribue les ressources entre les canaux en temps réel et surveille chaque voie d'alimentation indépendamment, garantissant ainsi que les tâches sont exécutées avec une efficacité optimale. Pour les modules fonctionnant en parallèle, une couche de communication est ajoutée pour faciliter la gestion des grands réseaux.
Notre plateforme logicielle avancée offre des commandes polyvalentes capables de s'adapter en toute transparence à diverses conditions d'exploitation.
Transformateurs à isolation galvanique
Certaines conditions de fonctionnement nécessitent une isolation galvanique des étages d'entrée et de sortie d'un convertisseur. Notre équipe de R&D a développé une approche révolutionnaire de l'isolation galvanique DC-DC, en utilisant des transformateurs qui fonctionnent à des fréquences élevées allant jusqu'à 300 kHz. Cette innovation permet d'obtenir des systèmes de conversion DC-DC de bout en bout capables de répondre efficacement aux demandes de la classe MW dans un boîtier 5 000 fois plus petit que les transformateurs conventionnels à fréquence de réseau.
Cette réalisation révolutionnaire constitue une première dans l'industrie, car elle permet de surmonter les contraintes d'espace et de poids associées aux transformateurs encombrants et ouvre de nouvelles perspectives pour les applications distantes et en mer.