Nos axes de R&D

L’axe de recherche « Matériaux et Composants du Génie Électrique » dégage 3 grandes thématiques : matériaux diélectriques, magnétiques et conducteurs.

1. Les matériaux diélectriques : Ces nouveaux matériaux isolants sont des éléments clefs au niveau des machines électriques ainsi que des convertisseurs afin d’accroître la densité de puissance. Les futurs systèmes d’isolation électrique permettent en effet un fonctionnement sous de hautes températures et des contraintes électriques plus sévères.
2. Les matériaux magnétiques : La mise en œuvre de nouveaux matériaux magnétiques va de pair avec une conception plus fine des machines tournantes, des transformateurs et des composants passifs ferromagnétiques. L’un des grands enjeux de cette thématique consiste à représenter le comportement électromagnétique et mécanique de ces matériaux afin de concevoir et valider des modèles permettant des tests applicatifs.
3. Matériaux conducteurs : Il s’agit ici de traiter principalement de l’évolution du cuivre et/ou de l’aluminium pour une amélioration de leur conductivité, notamment dans une optique de montée en température au sein d’un environnement câble ou bien machine.

Au délà des simples thématiques centrées sur les matériaux, cet axe se penche également également sur des thèmes transverses tels la Fabrication Additive, la fiabilité, l’éco-conception ou encore le vieillissement.

3 grandes thématiques sont traitées dans cet axe de recherche :

1. Les nouvelles structures des convertisseurs : dans lequel il sera question de traiter les améliorations des performances des convertisseurs, la prise en compte des nouvelles contraintes, la moyenne fréquence, la haute tension, les vibrations et le rayonnement électromagnétique et acoustique.
2. L’intégration système et contrôle des convertisseurs : avec un travail mené sur l’intégration de l’électronique de puissance au sein des machines et l’emploi des capteurs permettant un contrôlé et suivi de leur bon fonctionnement.
3. L’impact environnemental et le diagnostic : avec des problématiques tels l’impact écologique, l’éco-conception, le process de fabrication, le recyclage, le diagnostic ou encore la maintenance prédictive. L’objectif est ici d’accroître l’efficience des machines électriques et des transformateurs de puissance en utilisant des composants nouveaux.

Des thématiques transversales sont à prendre en compte pour cet axe :

• Jumeau numérique
• Réduction des modèles
• Machine learning pour le diagnostic et aussi IA
• Renforcement des modèles multiphysiques pour optimisation

Dans cet axe de recherche, 3 grandes thématiques sont à nouveau travaillés :

1. La gestion locale de l’énergie électrique : dans laquelle seront abordés les sujets de supervision de réseaux locaux. Au-delà de l’aspect purement technique, il convient dans ce thème de prendre en compte l’usager dans l’élaboration des lois de commande (aspect sociologique).
2. L’électronique de puissance dans les réseaux : dans laquelle on aborde l’intégration massive de l’électronique de puissance dans différents types de réseaux que ce soit pour transporter l’énergie électrique en très haute tension sur les réseaux de transport en courant continu ou bien en moyenne tension pour des applications émergentes dans les réseaux de distribution.
3. La gestion de l’énergie autour de la mobilité électrique : abordant des technologies de stockage embarqué avec le développement parallèle de technologies hybrides afin d’augmenter la durée de vie des batteries. L’ensemble de ces activités doit être développé avec une interaction de plus en plus importante avec l’environnement véhicule qu’il soit humain (conducteur, usages) ou technique (systèmes de charge, réseau) ou climatique (confort habitacle).