Gestion de l’énergie

Le département ge

L'objectif des recherches menées au sein du département est de relever les défis de l'efficacité énergétique et contribuer à un développement durable.

responsable

Alain Esteve

L’énergie constitue l’un des plus importants défis que notre société va devoir relever au cours de la prochaine décennie. Au niveau mondial, la plupart de l’énergie est consommée par le transport et le bâtiment, à la fois résidentiel et industriel. La majeure partie de cette énergie est produite à partir de ressources non-renouvelables et non-écologiques ayant pour effet un fort accroissement des émissions de CO2 et pour conséquence le réchauffement climatique.
Dans un objectif de développement durable, le déploiement massif de sources d’énergie alternatives dans les transports et les bâtiments s’avère être la solution à mettre en œuvre mais va nécessiter un changement significatif de paradigme dans l’industrie de l’énergie:

Les transports vont devenir plus électriques et nécessiter de nouvelles générations de composants et convertisseurs de puissance.
Pour une large pénétration des énergies renouvelables, une approche distribuée de la production d’énergie semble mieux adaptée que l’approche centralisée actuelle.

Par ailleurs, les avancées des micro et nanotechnologies permettent une miniaturisation poussée des systèmes d’électronique de puissance et de gestion de l’énergie, et ainsi d’accroître l’autonomie des systèmes embarqués, rendant possible la dissémination de réseaux de capteurs sans fil dans une grande diversité d’applications dénommées “ intelligence ambiante”. L’objectif d’autonomie énergétique requiert, d’une part, le développement d’approches innovatrices de récupération d’énergie couplées à des circuits de gestion de l’énergie à faible consommation et d’autre part, l’intégration de dispositifs de stockage à forte énergie spécifique.

Les activités de recherche concernent l’optimisation de l’efficacité énergétique, la robustesse

et la fiabilité des architectures de conversion dédiées aux applications du réseau électrique - énergies alternatives incluses - aux transports et aux systèmes embarqués, du composant de puissance élémentaire au module complet.

Les principales thématiques de recherche concernent:
•   Intégration de puissance : du composant au système
•   Autonomie énergétique
•   Robustesse & Fiabilité
•   Gestion intelligente de l’énergie

Nos approches et méthodologies de recherche incluent:
•   Modélisation multi-physique/multi-échelle
•   Technologies silicium 3D
•   Semiconducteurs à large bande interdite : GaN, Diamant, SiC
•   Architectures innovantes de stockage et de conversion : énergies renouvelables, récupération d’énergie

Ces études sont menées avec le support de la plate-forme technologique du LAAS (salle blanche de 1500 m2) pour mettre en œuvre des approches 3D issues des microtechnologies avancées (tranchées profondes, lithographie double-face …) et pour introduire de nouveaux matériaux, soit dans le procédé technologique du silicium (matériaux magnétiques, diélectriques à forte permittivité, BCB), ou comme matériau semiconducteur (GaN, diamant). Nous disposons également de plateformes de caractérisation électriques spécifiques (ESD, EMC, puissance) ainsi que d’un bâtiment expérimental, ADREAM, avec une plateforme photovoltaïque de 100 kWc et un système de géothermie.

NOS DOMAINES DE

RECHERCHE ET APPLICATIONS

L'activité de recherche du département se retrouve dans les axes ci-dessous.

Énergie

Espace

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Santé et Environnement

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Transport et Mobilité

LES CHAMPS DISCIPLINAIRES

COUVERTS PAR NOTRE DÉPARTEMENT

Informatique

Micro et nano-systèmes

Robotique

LES ÉQUIPES DU DÉPARTEMENT

Pour mener à bien ses activités, le département scientifique Gestion de l’Énergie comprend une trentaine de chercheur·ses permanent·es aux compétences complémentaires au sein de quatre équipes de recherche.

Automobile avec les symboles de perturbation possible sur ses systèmes électroniques (haute température, cyclage thermique, perturbations électriques et électromagnétiques)

ese

Alexandre Boyer

Les recherches de l'équipe ESE visent à étudier, caractériser, modéliser et améliorer la robustesse et la fiabilité des systèmes électroniques embarqués (notamment pour les applications automobiles, aéronautiques, de gestion de l'énergie), évoluant dans des environnements critiques : environnement thermique contraint, …

s4m

Christophe Escriba

Développement de dispositifs électroniques et d'algorithmes par apprentissage automatique pour le monitoring et l'optimisation de la santé et de la performance humaine et des structures.

Répondre aux défis de l’électrification à grande échelle : panneaux solaires

isge

Karine Isoird

Les recherches de l’équipe Intégration des Systèmes de Gestion de l’Energie s’inscrivent dans un cadre qui va des composants de puissance aux systèmes de gestion de l’énergie à base de matériaux à large bande interdite (GaN, SiC et Diamant), afin …