Systèmes électriques hybrides, actionneurs électriques, systèmes piles à combustible

Domaines d'expertise

L’équipe SHARPAC développe son activité scientifique dans les domaines applicatifs de la mobilité électrique et des énergies renouvelables, avec un tropisme particulier autour du vecteur hydrogène-énergie.

Ses domaines d'expertise sont les suivants : 

• Hydrogène-énergie,
• Piles à combustible,
• Electrolyseurs,
• Systèmes électriques hybrides,
• Micro-réseaux électriques,
• Gestion d’énergie,
• Actionneurs électriques,
• Convertisseurs statiques.

Axes de recherche

• Systèmes hydrogène-énergie
  • Conception, augmentation de la durabilité et optimisation de l’efficience énergétique de systèmes hydrogène-énergie (pile à combustible, stockage, électrolyseur d’eau) dans des applications transport ou stationnaire.
  • Diagnostic, pronostic de durée de vie, contrôle tolérant aux défauts et à la durabilité
• Optimisation énergétique de systèmes électriques
  • Développement de convertisseurs statiques « intelligents », essentiellement de type DC-DC pour de faibles tensions et forts courants, aux fonctionnalités augmentées et aux performances statiques ou dynamiques améliorées
• Contrôle, Commande et Gestion d’Énergie
  • Commande rapprochée de systèmes électriques
  • Définition et évaluation de stratégies de supervision des flux énergétiques (multiphysiques) au sein de systèmes hybrides électriques.
  • Jumeaux numériques : plateforme versatile d’émulation de composants de types sources électrochimiques, éléments de stockage d’énergie électrique, alternateurs et moteurs électriques, vecteur hydrogène.
  • Validation des lois de commande rapprochées et des algorithmes de supervision des flux énergétiques au sein de systèmes hybrides.
• Micro-réseaux électriques
  • Systèmes hybrides stationnaires comportant des sources d'énergie, des moyens de stockage, ainsi que des charges, appelés micro-réseaux électriques
  • Intégration des énergies renouvelables et du stockage hydrogène
• Actionneurs électriques
  • Modélisation, optimisation et conception d’actionneurs électriques polyphasés rotatifs/linéaires pour des applications à haute vitesse, à forte densité de couple et à fort rapport de sur-couple.

Exemples de Réalisations

• M Jouin, R Gouriveau, D Hissel, MC Péra, N Zerhouni, Particle filter-based prognostics: Review, discussion and perspectives, Mechanical Systems and Signal Processing 72, 2-31, 2016
• R Ma, T Yang, E Breaz, Z Li, P Briois, F Gao , Data-driven proton exchange membrane fuel cell degradation predication through deep learning method, Applied energy 231, 102-115, 2018
• M Yue, H Lambert, E Pahon, R Roche, S Jemei, D Hissel, Hydrogen energy systems: A critical review of technologies, applications, trends and challenges, Renewable and Sustainable Energy Reviews 146, 111180, 2021
• HS Ramadan, M Becherif, F Claude, Extended kalman filter for accurate state of charge estimation of lithium-based batteries: a comparative analysis, International journal of hydrogen energy 42 (48), 29033-29046, 2017
• A Kolli, A Gaillard, A De Bernardinis, O Bethoux, D Hissel, Z Khatir, A review on DC/DC converter architectures for power fuel cell applications, Energy Conversion and Management 105, 716-730, 2015
• Z Djelloul-Khedda, K Boughrara, F Dubas, R Ibtiouen, Nonlinear analytical prediction of magnetic field and electromagnetic performances in switched reluctance machines, IEEE Transactions on Magnetics 53 (7), 1-11, 2017