Energie Haute Densité

CENTRE DE COMPETENCES

énergie haute densité

Notre centre de compétences a pour objectif de répondre aux défis du passage aux véhicules électriques qui, pour être compétitifs, doivent considérablement augmenter la densité de puissance de leurs systèmes électriques.

De plus, l’ensemble des technologies et des méthodes de conception doit être revu pour :

  • Utiliser des composants électroniques plus performants (composants à grand écartement) pour réduire les pertes ;
  • Augmenter la tension afin de réduire la masse des câbles ;
  • Améliorer l’intégration des composants et équipements afin de maîtriser les contraintes de masse, la compatibilité électromagnétique, la qualité du circuit, la fiabilité, la maîtrise thermique et les coûts.
objectifs

Objectifs

Nous nous concentrons sur l’étude des chaînes de conversion électromécanique, les convertisseurs électroniques de puissance et les moteurs électriques, en développant des technologies (modules de puissance, filtres, inducteurs, circuits imprimés, drivers, thermiques, matériaux, etc.) et les méthodologies nécessaires à leur optimisation (MDO/MDA) sur différents critères (masse, contrôle thermique, CEM, etc.).

Notre but est de contribuer à augmenter la densité de puissance des circuits électroniques de 2 à 10 kilowatts/kg (ou plus) et des machines électriques de 5 à 15 kilowatts/kg (ou plus).

Nous traitons des tensions inférieures à un kilovolt pour des applications de quelques centaines de kilowatts (petits porteurs) jusqu’aux tensions comprises entre 1 et 3 kilovolts pour des applications de plus d’un million de watts (propulsion, gros porteurs).

Domaines R&T

DÉMONSTRATEURS INTÉGRÉS

Un de nos principaux champ de recherche se concentre sur la réalisation des démonstrateurs et des prototypes de sous-systèmes électriques dans trois gammes de puissance :

  • Quelques centaines de watts pour des systèmes d'alimentation plus intégrés ;
  • De quelques kilowatts à 50 kilowatts pour des applications non propulsives ;
  • Plus de 100 kilowatts pour des applications propulsives.

Ici, nous maîtrisons tous les paramètres des sujets issus des études effectuées pour vérifier les performances des systèmes électriques en fonction de leur application. Plusieurs acteurs dans le monde travaillent à l'optimisation individuelle des composants. Du côté de l’IRT Saint Exupéry, en tant qu’entreprise commune aux avionneurs, aux systémiers, aux équipementiers et aux producteurs de technologies, nous nous occupons de faciliter l'intégration des différentes contraintes pour aboutir à une optimisation globale.

LES BRIQUES TECHNOLOGIQUES

Deux autres missions au cœur de notre centre de compétences sont le développement de nouvelles technologies pour réaliser des démonstrateurs et la validation des performances d'une technologie non disponible sur un démonstrateur contrôlé.

Cela passe par la gestion des facteurs thermiques, des modules de puissance, des composants des noyaux électroniques de puissance (drivers, filtres, etc.) et des machines électriques. Le potentiel de la fabrication additive pour l'ingénierie électrique est également exploré.

OUTILS & METHODES

Ici, il est essentiel que les outils et méthodes soient effectivement maîtrisés pour apporter un soutien aux industriels dans les phases préliminaires de conception ou durant la conception elle-même.

Ce sont les briques technologiques sous-jacentes et les sous-ensembles électriques, comme les chaînes électromécaniques, qui doivent être davantage maîtrisées et optimisées de manière transversale et non plus seulement locale comme c'est le cas aujourd'hui.

Notre offre

  • Expertise sur l'électronique de puissance, la CEM, la chaîne électromécanique et les contrôles thermiques
  • États de l'art, synthèses techniques
  • Plateformes technologiques spécifiques
  • Démonstrateurs et prototypes
  • Contributions au Technological Readiness Level (maturité technologique)
  • Rapports de thèses, publications scientifiques, conférences
FEUILLE DE ROUTE

2020 > 2025

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