SHARPAC

Systèmes électriques Hybrides, ActionneuRs électriques, systèmes Piles A Combustible

Contexte

L’équipe SHARPAC est composée d'environ 80 d’enseignants-chercheurs, chercheurs, ingénieurs et doctorants.
Elle développe son activité scientifique dans les domaines applicatifs des véhicules électriques et des énergies renouvelables. Elle est également particulièrement impliquée dans l'UAR CNRS FCLAB, dédiée à l’hydrogène-énergie et aux systèmes piles à combustible.

Objectifs et Thématiques scientifiques

Les travaux de l'équipe SHARPAC s'articulent autour de 5 axes scientifiques :

› Durabilité, performances et intégration des systèmes pile à combustible (PAC) – Animateurs : Samir JEMEÏ, Elodie PAHON. Les travaux de recherche concernent l’augmentation de la durabilité des systèmes pile à combustible intégrant l’étude des auxiliaires (refroidissement, compression, recirculation, électronique de puissance, …). Les tests accélérés (Accelerated Stress Testing - AST) sont également considérés, tout comme l’analyse en cycle de vie des piles à combustible.

› Durabilité, performances et intégration des systèmes d’électrolyse (ELYZ) – Animation : Frédéric DUBAS, Zhongliang LI. Les travaux menés au sein de l'axe ELYZ visent à améliorer la performance et l’efficience des électrolyseurs d’eau pour la production d’hydrogène et à les intégrer de manière efficace dans des systèmes énergétiques. Les activités reposent sur la réalisation de tests expérimentaux, standards et accélérés, pour caractériser les électrolyseurs et les systèmes, sur des modélisations multiphysiques à différentes échelles de granularité, ainsi que sur le diagnostic et le pronostic en vue de gérer la santé et la durée de vie utile de ces systèmes.

› Convertisseurs statiques et électromagnétiques (CONV) – Animateurs : Arnaud GAILLARD, Frédéric GUSTIN. Cet axe vise au développement des convertisseurs statiques principalement de type DC-DC avec l’utilisation des composants grand gap (SiC – GaN). L’intégration des fonctions intelligentes ainsi que la reconfiguration des systèmes sont également traitées. Une seconde partie de l’axe s’oriente sur l’optimisation et la modélisation des actionneurs électriques polyphasés rotatifs/linéaires pour des applications à haute vitesse et à forte densité de couple. L’applicatif visé concerne tant le domaine de l’hydrogène-énergie que celui des mobilités électriques.

› Stockage pour les systèmes électriques et hydrogène (STOCK) – Animateurs : Daniela CHRENKO, Abdesslem DJERDIR. L'axe STOCK se focalise sur les technologies innovantes dédiées au stockage de l'énergie, sous forme électrochimique ou électrostatique (batteries et supercondensateurs) et sous forme hydrogène. L'objectif est de développer des travaux de recherche pour la compréhension de ces technologies en vue de leur efficacité, fiabilité et durabilité et cela à travers l'analyse de leurs états de charge et états de santé (SOC, SOH) en prenant en compte les conditions réelles d'usage dans les micro-réseaux embarqués et stationnaires.

› Commande, gestion de l’énergie et dimensionnement des systèmes électriques (SYS) – Animateur : Salah LAGHROUCHE. Cet axe se focalise sur l'amélioration de l'efficience énergétique à travers des stratégies innovantes de commande, de gestion et de dimensionnement. Il cible principalement les micro-réseaux, les véhicules électriques et hybrides, ainsi que les systèmes de micro-cogénération. Les méthodes employées incluent la commande non linéaire, l'intelligence artificielle et l'optimisation systémique. Les approches évaluées couvrent les aspects techniques, économiques, environnementaux et sociaux, garantissant une vision holistique de la gestion énergétique moderne. 

Savoir-faire

- Systèmes pile à combustible et électrolyseurs
- Véhicules électriques
- Energies renouvelables
- Modélisation systémique
- Diagnostic temps réel / pronostic de durée de vie
- Optimisation énergétique de systèmes électriques
- Power Hardware-in-the-Loop
- Contrôle / commande
- Machines électriques

- Gestion de l'énergie
- Electronique de puissance
- Hybridation de systèmes électriques

- Dimensionnement

 moyens expérimentaux

Les travaux de l'équipe s'appuient principalement sur la plateforme Hydrogène-Energie à Belfort.