Chaînes de conversion électromécanique
La conversion électromécanique est le thème ancré du GREEN depuis sa création. L’axe directeur de ce thème est la conception et le pilotage de chaînes de conversion électromécanique. Il n’est plus possible de se contenter de modèles simplifiés car, les dispositifs atteignant leur limite de fonctionnement, les phénomènes parasites de deuxième ordre qui étaient négligés ou traités a posteriori (effet 3D, échauffement, non-linéarités, ...) doivent être pris en compte dès le début de la conception. Par définition, un système de conversion électromécanique, peut comprendre plusieurs composants que nous pouvons classer dans les catégories suivantes :
- Sources d’énergie et/ou stockage,
- Électronique de puissance associée à une stratégie de commande et de surveillance (fiabilité, diagnostic, vieillissement, ...),
- Convertisseur électromécanique,
- Accessoires : transmission de couple sans contact, chargeur de batterie sans contact, organes de protection, système de refroidissement, cryogénie, ....
La première problématique scientifique concerne la modélisation dite « interne » des dispositifs régis par des Equations aux Dérivées Partielles (EDP). Les modèles des dispositifs électrochimiques couplent des phénomènes de diffusion de matière et de transport de charges dans les électrodes et l'électrolyte et de transferts thermiques. Concernant le dimensionnement des machines électriques, notre stratégie vise à développer nos propres modèles, nos propres outils d’analyse et les valider par des bancs expérimentaux.
La seconde problématique scientifique s’appuie sur la construction de modèles dits « externes » issus d’une modélisation « interne » et/ou de mesures. Ces modèles s’écrivent sous la forme d’un système d’Équations aux Dérivées Ordinaires (EDO) associées à des paramètres physiques mesurables, tenant compte des non-linéarités, du caractère multiphysique de l’objet et de la dérive des paramètres. L'objectif est de recourir à ce type de modèles de connaissance pour la gestion et le diagnostic des dispositifs (état de charge, état de santé, état fonctionnel des dispositifs électrochimiques, vieillissement, modèles non linéaires pour la surveillance et commande des actionneurs, …) mais aussi pour le dimensionnement optimal.
Les projets :
- Actionneur haute vitesse connecté aux Microgrids
- HY2CAR - Prototype Véhicule électrique hybridé Piles à Combustible
- Moteurs à très hautes températures