Electricité

16 mai
Du 16/05/2025
au 18/05/2025

Sciences & Société

Festival Pop’Sciences

Le festival de l’Université de Lyon qui invite tous les curieux à voyager au cœur des sciences.

Le Festival Pop’Sciences est de retour pour une 5ᵉ édition, qui se déroulera à Belleville-en-Beaujolais, sur le territoire de la Communauté de Communes Saône-Beaujolais (CCSB).

Gratuit, ludique et accessible à toutes et tous, le festival Pop’Sciences vous invite à voyager dans le monde des sciences : ateliers, expositions, visites, rencontres-débats…

Venez discuter avec des paléontologues autour de dinosaures grandeur nature, explorer le cerveau humain avec des neuroscientifiques ou plonger dans l’univers des virus avec des biologistes.

Au programme : près de 200 scientifiques et plus de 80 animations seront aux rendez-vous.  

  • Vendredi 16 mai, une journée à destination des classes de collèges et lycées
  • Samedi 17 et dimanche 18 mai, 2 journées grand public.
     

​Côté INSA Lyon : 

Ateliers | 7-11 ans, 11-15 ans, 15 ans et +
Découvrez le fonctionnement des toitures végétalisées grâce à une maquette interactive.
Du 17 mai 2025 au 18 mai 2025 - En continu - Tout public
Venez faire la pluie et le beau temps sur les toits des villes. Tout en simulant des précipitations, vous pourrez échanger sur la gestion des eaux pluviales à l'échelle des bâtiments et aborder les notions de stockage, d'infiltration, d'évapotranspiration des végétaux, de résistance à la sécheresse et du changement climatique.
Un atelier proposé par le laboratoire DEEP (Déchets Eaux Environnement Pollutions) INSA Lyon

Ateliers | 7-11 ans, 11-15 ans, 15 ans et +
À la découverte des énergies
Du 17 mai 2025 au 18 mai 2025 - Tout public
À l’aide de plusieurs maquettes et d’explications scientifiques, (re)découvrez les différentes énergies et les énergies de demain !
Quelles sont les différentes formes et sources d’énergie ? Qu’est-ce que la méthanisation ? Comment fonctionne les panneaux photovoltaïques et les réseaux de chaleur urbains ? Qu’appelle-t-on énergie intermittente ? Que sont « les énergies propres » ou encore « l’électricité verte » Beaucoup de questions qui trouveront leurs réponses lors de cet atelier.
Découvrez plus spécifiquement les énergies utilisées et produites par la Communauté de communes Saône-Beaujolais et les objectifs du territoire en matière d’énergie, ainsi que la marque locale d’électricité verte du Beaujolais, BôWatts.
Un atelier proposé par le laboratoire DEEP (Déchets Eaux Environnement Pollutions) de l’INSA Lyon, en partenariat avec l’association Hespul et la Communauté de communes Saône-Beaujolais.

L’énergie ne se crée pas… mais l’électricité, elle, se fabrique !
Du 17 mai 2025 au 18 mai 2025 - Tout public
Zoom sur l'électricité que nous utilisons au quotidien !
Bien que nous utilisions tous l'électricité au quotidien, son origine reste souvent mystérieuse ! De plus, nous ignorons souvent combien d'énergie électrique consomment les objets que nous utilisons chaque jour. L'objectif de cet atelier est de lever le voile sur la conversion d'énergie, en prenant pour exemple un vélo générateur, dans une approche à la fois ludique et pédagogique.
Un atelier proposé par le laboratoire Ampère de l’INSA Lyon.

Découvrir le programme complet : https://festival-popsciences.universite-lyon.fr/
04 fév
04/02/2025 09:30

Sciences & Société

Soutenance de thèse : Samuel SIMAGA

Impression 3D de Batteries Lithium-ion par Direct lnk Writing

Doctorant : Samuel SIMAGA

Laboratoire INSA : MATEIS - Matériaux Ingénierie et Sciences

École doctorale : ED34 Matériaux

La demande croissante en sources d'énergie électrique autonomes pousse à repenser les méthodes de stockage de l'énergie. Parmi les différentes technologies disponibles, le stockage électrochimique en batterie lithium-ion se distingue par sa densité énergétique élevée. Toutefois, la conception des cellules Li-ion et le processus d'enduction des électrodes n'ont pas fait l'objet de changements significatifs depuis l'émergence des premières batteries commerciales de ce type. Dans ce contexte, la fabrication additive apparaît comme une approche prometteuse permettant l'accès à des assemblages au design complexe, inaccessibles avec les méthodes de fabrication traditionnelles. Les travaux présentés dans ce manuscrit couvrent le développement de formulations d'électrodes à faible empreinte environnementale, compatibles avec la technique de fabrication additive Direct lnk Writing (DIW). Cette technique permet d'imprimer des matériaux couche par couche en 3D avec, dans le cas présent, une résolution de 200 micromètres. Des formulations d'encres aqueuses d'électrodes de batterie lithium-ion à base de graphite et de LiFePO. ont été développées, dans ce travail. Les propriétés rhéologiques des encres ont été optimisées pour permettre une impression par DIW avec des taux de matière active élevés (près de 90 %) tout en présentant après séchages des propriétés électriques et mécaniques appropriées pour leur utilisation en tant qu'électrodes. Ces électrodes imprimées affichent des performances électrochimiques remarquables en offrant une capacité similaire à celle des électrodes enduites de manière traditionnelle. Ces électrodes imprimables amènent à un changement de paradigme concernant la cellule, notamment la prise de contact électriques et l'encapsulation. Ces travaux ont également permis de proposer des pistes de recherche et de présenter des premiers résultats concernant des cellules conçues pour des structures complexes, telles que des motifs cathodes/anodes interdigités. En conclusion, l'impression 3D par DIW apparaît comme une méthode prometteuse pour la conception de microbatteries lithium-ion, offrant une voie attractive
pour répondre à la demande croissante de dispositifs portables ou de batteries lithium-ion architecturées. L'impact environnemental a été considéré dans ces travaux en sélectionnant des matériaux dont la mise en œuvre peut être réalisée dans l'eau et qui sont abondants.
 

Informations complémentaires

  • Amphithéâtre Marc Seguin, Amphithéâtre Marc Seguin INSA Lyon, 27 Av. Jean Capelle 0, 69100 Villeurbanne

05 juin
05/06/2024 14:00

Sciences & Société

Soutenance de thèse : Adam DESORMIÈRE

Simulation en conception électrique : Atelier pour la gestion des Modèles par Apprentissage Automatique

Doctorante : Adam DESORMIÈRE

Laboratoire INSA : DISP

École doctorale : ED512 Infomaths (Informatique et Mathématiques de Lyon)

Ce travail de thèse se place dans le contexte des simulations effectuées par Intel pour estimer la consommation électrique de ses futurs produits. L’entreprise, qui réutilise souvent des circuits électriques similaires dans ses produits, ne tire pas suffisamment parti du savoir acquis dans les nombreuses simulations qu’elle effectue. Les modèles de simulations sont mal répertoriés, peu réutilisés par les ingénieurs en charge, et il est souvent nécessaire de repartir d’une page blanche pour un travail partiellement effectué par le passé.
Notre objectif est de proposer à l'entreprise des méthodes pour mieux gérer ses modèles de simulation de consommation électrique pour faciliter la réutilisation du savoir capitalisé dans les simulations précédentes. Il s’agit par exemple de détecter les modèles simulant des circuits classiques (mémoires, cœurs…), très souvent créés, afin de proposer aux ingénieurs des bibliothèques prêtes à l’emploi pour ces modèles. Nous avons choisi de nous focaliser sur l’extraction et l’exploitation des données issues des modèles, pour permettre à l’entreprise de mettre en place un PLM dans un second temps. Afin d’atteindre ces objectifs, nous employons des méthodes d’apprentissage automatique afin d’exploiter les métadonnées attachées aux modèles et les données contenues dans les modèles.
Nous proposons d’abord un algorithme qui exploite trois métadonnées attachées aux modèles pour évaluer la distance entre chaque paire de modèles de simulation. Nous utilisons ensuite ces distances, pondérables, pour proposer aux ingénieurs chargés de la simulation des groupes de modèles similaires grâce à un clustering hiérarchique.
Pour les données contenues dans les modèles, nous proposons d’utiliser un algorithme de traitement automatique du langage mathématique. Nous exploitons en particulier l’équation décrivant la consommation électrique du circuit modélisé pour quantifier la distance entre deux modèles de simulation. A nouveau, nous utilisons cette distance pour regrouper les modèles dits similaires selon ce critère, grâce à l’algorithme de clustering OPTICS.

Informations complémentaires

  • Salle Lucky Luke, Bâtiment Léonard de Vinci, INSA-Lyon (Villeurbanne)    

19 mar
Du 19/03/2024 12:45
au 19/03/2024 13:45

Sciences & Société

[Conférence] : Les défis des réseaux Électriques face aux enjeux de la transition énergétique

Conférencier : Paul Vinson - Supergrid Institute

Conférence sur le réseau électrique du futur avec le Supergrid Institute en vu de la transition énergétique et des Objectifs 2050.

Supergrid Institute est « une entreprise d’innovation et de recherche indépendante dédiée au développement des technologies en courant continu pour les futurs systèmes de transport et de distribution d’électricité

04 avr
Du 04/04/2024
au 11/04/2024

Sciences & Société

[Exposition] : Maquette du système électrique - RTE

Venez découvrir la maquette du réseau électrique RTE

« À chaque seconde, 7 jours sur 7, 24 heures sur 24, l’électricité est disponible en France, et cela grâce à une infrastructure vitale : le réseau de transport d’électricité avec ses 105 000 km de lignes à haute et très haute tensions. Celui-ci permet de relier les principaux sites de production aux zones de consommation et de connecter électriquement notre pays au reste d el’Europe via des interconnexions. Au quotidien, ce sont près de 9500 collaborateurs de RTE qui sont mobilisés pour qu’à chaque seconde le courant passe. » RTE

La maquette sera accompagnée d’un un kakemono Ecowatt et des flyers Eco2 mix.

Du lundi 19 février au jeudi 11 avril sur les horaires d'ouverture de la bibliothèque
17 jan
17/01/2024 09:00

Sciences & Société

Soutenance de thèse : Léonard TSCHORA

Machine Learning Techniques for Electricity Price Forecasting

Doctorant : Léonard TSCHORA

Laboratoire INSA : LIRIS

Ecole doctorale : ED512 Informatique et Mathématiques de Lyon

Electricity is essential for the energetic transition due to the diversity of greenhouse-gas free means of production and its potential to replace fossil fuels. However, it requires constant balance between generation and consumption, and can't be stored efficiently. Thus, it's necessary to use Price Fixing Algorithm (PFA) for developing competitive markets. Daily, Euphemia, determines the prices for the next day. Unlike other speculative markets, the price is algorithmically computed that renders its forcasts paramount for business applications. Electricity Price Forecasting consists in predicting the 24 hourly prices before their fixation at 12am. The literature highlights two incomplete approaches: expert models aim at replicating the PFA and computing the prices based on estimates of its inputs, but fail to produce accurate forecasts in practice. Data driven methods directly estimate prices using exogenous variables and past prices, but lack transparency. Also, the true relationship between variables and prices is only captured by Euphemia, implicitly limiting the performances of data driven approaches. The first challenge is to produce explainable EPF models using Shap Values, a model- agnostic explanability tool. Then, we represent the European network as a Graph where each country is a node labeled with its prices. We estimate the Graph edges using an optimization problem prior to training. With a Graph Neural Networks, we forecast prices for all markets simultanesously. Lastly, we combine the Euphemia algorithm with in a Neural Network (NN) that forecasts its inputs. To consider the price forecasting error in the NN's training, we compute the gradient of Euphemia's output with respect to its input, by vanishing the derivative of the dual function using a dichotomic search. We hope this thesis will be beneficial for the EPF practitioners and we also believe that our work on mixing optimization problems with machine learning models will benefit the broader Machine Learning community. 

Informations complémentaires

  • Salle 501.337, Bâtiment Blaise Pascal, INSA-Lyon (Villeurbanne)  

24 oct
24/10/2023 09:30

Sciences & Société

Soutenance de thèse : Janett Ruiz

Gazéification en lit fixe co-courant : étude des transitoires

Doctorante : Janett RUIZ

Laboratoire INSA : CETHIL

Ecole doctorale : ED162 : MEGA

La gazéification de combustibles alternatifs permet la production locale et non- intermittente d’énergie renouvelable et peut devenir une contribution majeure à la transition énergétique et à la promotion de l’économie circulaire et territoriale. Les réacteurs à lit fixe co-courant sont les mieux adaptés aux enjeux territoriaux liés à la valorisation des déchets. Dans ces réacteurs, le taux de conversion est élevé mais la conversion homogène du combustible est difficile à atteindre et représente une barrière à leur utilisation à des performances optimales. Dans ce contexte, le projet ECoGaz (valorisation Énergétique de COmbustibles alternatifs issus de déchets par GAZéification) vise à accroître les connaissances afin de développer l’utilisation de la gazéification pour la conversion de combustibles alternatifs dans ces réacteurs. Ainsi, le principal objectif de ce travail de thèse est de proposer un modèle numérique fiable de gazéification en lit fixe co-courant permettant de représenter avec justesse la conversion de combustibles complexes. Dans le modèle développé dans cette thèse, les phénomènes réactionnels fortement couplés à l’écoulement de la phase gaz et aux phénomènes de transfert thermique dans le milieu poreux sont simulés de manière satisfaisante. Le tassement a été pris en compte. Le caractère 2D du modèle permet d’observer et de comprendre des phénomènes difficiles à mesurer. Ces informations peuvent être précieuses pour comprendre certains dysfonctionnements des réacteurs à lit fixe. De plus, ce modèle pourrait être utilisé comme outil de dimensionnement du réacteur. L’influence de plusieurs paramètres opératoires pourrait être étudiée, tels que le diamètre du réacteur, la composition de l’agent oxydant, le ratio équivalent ou l’emplacement de l’injection. D’autre part, la composition du combustible, et le diamètre des particules sont des paramètres d’entrée du modèle, qui permettent l’étude de différents intrants hétérogènes afin de valider la faisabilité de leur conversion dans un réacteur à lit fixe co-courant.

 

01 fév
01/fév/2023

Recherche

Derrière la prise électrique, un réseau.

« L’essentiel du risque est derrière nous », a récemment annoncé le président de RTE, le Réseau de Transport d’Électricité français. Si les appels à la sobriété du début de l’hiver se sont avérés efficaces pour surmonter les risques de coupures d’électricité, cet épisode a de nouveau interrogé les limites de notre société : les ressources ne sont pas inépuisables. Concrètement, pourquoi le pays a-t-il risqué le « black-out » dans la première partie de l’hiver ? Comment le réseau a-t-il risqué de ne plus satisfaire tous les besoins de puissance du pays ?

De la centrale de production à l’interrupteur, il semblerait que le fonctionnement du système électrique soit encore chargé de mystères pour un bon nombre de citoyens. Claude Richard, enseignant du département génie électrique s’est porté volontaire pour en expliquer les grandes lignes. Il était une fois, le réseau électrique français. 

L’électricité n’est pas une source d’énergie, mais un vecteur d’énergie. Élémentaire, mon cher Watson. Seulement, nos gestes du quotidien faisant appel à la puissance électrique sont devenus si automatiques, que le trajet qu’elle a parcouru avant d’arriver jusqu’à l’ampoule est vite oublié. Claude Richard, introduit le sujet de la façon suivante : « Il est important de comprendre que l’électricité ne se stocke pas, à la différence des autres ressources, comme le pétrole, le gaz ou l’uranium par exemple. » 
Et c’est bien toute la technicité que requiert la gestion électrique d’un pays : trouver le point d’équilibre entre la demande et l’offre en quelques secondes. S’il existe une manière de stocker l’énergie électrique grâce aux barrages en attendant que le besoin se présente, elle constitue une infime partie de nos besoins. « L’énergie électrique que nous consommons est produite en temps réel. Dans les bureaux de RTE, le Réseau de Transport d’Électricité, les dispatcheurs s’affairent 7/7 jours et 24/24 heures à surveiller le réseau, la demande et la production : en fonction de la demande, ils redistribuent la puissance là où il faut, selon les possibilités offertes par les moyens de production à disposition. »

La production d’électricité est l’apanage de différentes infrastructures. En France, environ 60 % de l'électricité produite provient des centrales nucléaires1, qui utilisent la chaleur dégagée par la fission nucléaire de l’uranium comme énergie primaire. Mais elle peut également provenir de l’énergie mécanique comme sur les barrages hydrauliques, les centrales au fil de l’eau ou les éoliennes. « Et puis il y a les centrales qui utilisent les sources d’hydrocarbures. En France, environ 10 % fonctionnent au gaz et à la marge au charbon, comme celles remises en marche exceptionnellement cette année. L’autre façon d’obtenir de l’électricité et qui est moins connue, c’est l’import. Le réseau français est interconnecté avec ceux des pays voisins. Ainsi, en s’adossant les uns aux autres, les pays limitrophes se vendent de l’énergie électrique en fonction de la puissance demandée. Cette donnée est très variable. »

Le site « eco2mix » de RTE France est un site ludique permettant d’observer l’équilibre
entre la demande de puissance et les sources de l’énergie fournie.

« Délestage », « coupures » et « black-out ». Le traitement médiatique de la crise énergétique de ces derniers mois, a usé du champ lexical de la menace. Et pour cause : si le robinet était coupé, la machine risquait de s’arrêter brutalement. « L’explication de ces risques de coupures est finalement assez simple, au-delà des décisions politiques et contextuelles. Le parc nucléaire a fait face à des évolutions : des travaux, un plan de prolongation de la durée de vie des centrales ou des visites de maintenance préventive. Et puis, par malchance, le Covid-19 a fini par alourdir les process et les délais déjà très stricts. Imaginez que le remplacement d’un morceau d’uranium ne se réalise pas en quelques heures… Le nucléaire étant majoritaire dans notre paysage électrique, en réduisant la capacité du parc, il existait une incertitude de pouvoir atteindre les crêtes de besoin de production au début de cet hiver. Mais les températures clémentes et les gestes écoresponsables ont, semblent-ils, portés leurs fruits. Il n’y a pas eu de grosses coupures, même si l’on peut imaginer que des réductions ponctuelles de tension ont sûrement été faites pour pouvoir alléger la consommation », poursuit l’explication de Claude Richard. 

La gestion du transport de l’électricité dans le réseau repose principalement sur des prévisions, à l’échelle nationale et régionale. Ces données statistiques, étudiées de très près, permettent de prévoir un plan de conduite des moyens de production du réseau, de la puissance électrique et de la puissance réactive nécessaire. Alors, comme cela aurait pu être le cas, quel complément de source d’électricité ont les dispatcheurs à disposition quand le besoin s’en fait ressentir ? « Dans ces cas-là, il faut aller très vite. On peut observer que la maille est la plus répartie possible, avec des centres de production répartis le plus rationnellement possible, souvent au plus proche des consommations. Certaines sources sont plus rapides que d’autres pour répondre à la demande. »
Pour les centrales à gaz, il suffit d’une dizaine de minutes pour que le courant se retrouve dans le réseau. Pour l’hydraulique, selon les installations, la dynamique peut être encore plus rapide. Pour le nucléaire, cependant, le démarrage est bien plus long. « Quel que soit le moyen de production, lorsque l’alternateur est en service et couplé au réseau, il est possible de moduler la production pour l’adapter au besoin en permanence, tant que son rendement est acceptable et que sa puissance de crête n’est pas atteinte ». 

Une donnée a changé le paysage électrique des dernières années : les énergies dites « renouvelables ». « Les éoliennes et les systèmes photovoltaïques viennent compléter les sources de production, mais ils produisent une énergie fluctuante non-pilotable, qui est qualifié d’intermittente. C’est-à-dire que leur capacité dépend de leur source d’origine : s’il n’y a pas de vent ou pas de soleil, il n’y a pas d’énergie produite. Largement décarbonées, elles sont de bonnes technologies pour compléter le besoin, mais ne sont pas à même d’assurer, sur notre territoire, la totalité de la demande qui va croissante. D’autant que chaque solution à ses limites : il faut par exemple beaucoup de place pour installer des champs de panneaux photovoltaïques ou d’éoliennes ou de biomasse. En matière d’énergie décarbonée, il ne faut pas oublier non plus l’énergie nucléaire, mais elle est remise en cause pour la production de déchets radioactifs, la durée de vie des centrales de production mais aussi par l’affaiblissement de sa filière industrielle durant ces 20 dernières années. » 

Que dit la recherche en matière de génie électrique pour le réseau du futur ? Il est une idée qui anime des équipes de chercheurs à travers le monde : inventer un supra maillage international qui permettrait à tous les pays d’échanger leur électricité, produite selon les ressources disponibles sur leurs territoires respectifs. L’énergie solaire des pays chauds ou les vents des côtes des pays septentrionaux qui feraient tourner les éoliennes avec un meilleur rendement. « On pourrait partir du principe que statistiquement, il y a de l’énergie partout et que les rendements peuvent être plus intéressants selon les territoires. Pour être honnête, je ne suis pas sûr qu’une maille à l’échelle mondiale soit réellement faisable, mais ce réseau du futur à l’échelle européenne au sens large et incluant une partie de l’Afrique est un objectif réel », annonce Claude. 
Pour assurer un tel maillage, ça n’est pas seulement la question de la production qui anime la recherche sur le sujet. « Aujourd’hui, et depuis plus de cent ans, toute l’industrie du transport de l’électricité est basée sur du courant alternatif. Mais pour transporter de grandes quantités d’électricité sur de longues distances, en diminuant les pertes énergétiques, l’utilisation de courant continu à haute tension HVDC, (High Voltage Direct Current) serait plus appropriée. C’est d’ailleurs un des grands chantiers qui occupe les membres de l’Institut SuperGrid, situé à Villeurbanne et auquel l’INSA Lyon est associé depuis sa création. »

Toute une technologie à développer donc, dans la perspective d’un grand projet de transport d’électricité intra-Europe : réseau, appareillages, protections, stations de conversion, nouvelles architectures, pilotage, conceptions des câbles… La filière technologique attire de plus en plus de jeunes ingénieurs et chercheurs. « Il y a une foule de technologies envisageables et c’est assez stimulant. Là où le domaine des courants forts a subi une petite perte d’intérêt par nos jeunes étudiants et diplômés, c’est désormais un domaine dans lequel beaucoup s’investissent », se ravi l’ancien directeur du département GE.

 

Futurs énergétiques 2050 : les scénarios de mix de production
à l’étude permettant d’atteindre la neutralité carbone à l’horizon 2050


Depuis cet hiver, avec la crise de l’énergie, la focale a été mise sur l’électricité. Cependant, elle ne représente qu’un peu plus de 30 %2 de l’énergie que nous consommons. Pour atteindre les engagements de neutralité carbone d’ici 2050 et selon les études prospectives engagées par RTE3, il nous faudra réduire la consommation d’énergie de 40 %, produire plus d’électricité décarbonée et viser le zéro énergie fossile d’ici 30 ans. Le besoin en électricité ira donc à coup sûr, croissant. Mais le tout électrique est-il réellement soutenable pour notre réseau électrique ? « Beaucoup de fantasmes à mon sens, dans certaines propositions car il ne faut pas oublier que la mise en plance d'infrastructures de production et de stockage électrique n’est pas neutre d’un point de vue écologique. Il faut prendre en compte les impacts à grande échelle », prévient l’enseignant-chercheur du laboratoire LGEF4

Côté consommateurs, pour réduire le bilan carbone et sa facture d’énergie, il faudra donc continuer à miser sur le mot de l’hiver : sobriété d’abord. « Il ne faut pas oublier que la question du choix de la composition du mix énergétique d’un pays est éminemment politique. C’est un sujet sur lequel les ingénieurs, les chercheurs et les techniciens doivent contribuer, bien sûr, en apportant avant tout leurs connaissances scientifiques et techniques dans l’accompagnement de la transition énergétique. »

 

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[1] éCO2mix - Toutes les données de l'électricité en temps réel
[2] Chiffres clés de l’énergie, Data Lab, Ministère de la transition écologique (édition 2021)
[3] « Futurs énergétiques 2050 : les scénarios de mix de production à l’étude permettant d’atteindre la neutralité carbone à l’horizon 2050 », RTE France.
[4] Laboratoire de génie électrique et de ferroélectricité (INSA Lyon)

 

Mots clés

26 jan
26/01/2023 09:30

Sciences & Société

Soutenance de thèse : Maroun ALAM

Analyse et caractérisation des performances électriques de composants en nitrure de Gallium

Doctorant : Maroun ALAM

Laboratoire INSA : Ampère

Ecole doctorale : ED160 : Electronique, Electrotechnique, Automatique

Le silicium est le matériau le plus utilisé pour la fabrication des composants de puissance, car il présente de bonnes propriétés électriques et un faible coût de fabrication. Néanmoins, pour des puissances élevées nécessaires dans les applications en électronique de puissance, le silicium présente sa limite. Pour cela, les développements s’orientent vers les matériaux à large bande interdite, comme le SiC, le GaN et le diamant. Ces matériaux sont utilisés dans ce domaine car ils présentent de meilleures propriétés électriques et physiques.
Les HEMT (High Electron Mobility Transistor) sont construits à base d’une hétérojonction AlGaN/GaN, c’est-à-dire que la jonction de ces deux matériaux crée des contraintes mécaniques et conduit à une apparition d’électrons en formant un gaz 2D entre les deux matériaux, entraînant une grande densité d’électrons avec des vitesses élevées. Cependant, ces composants ne sont pas encore totalement fiables. Ainsi, cette thèse entre dans le cadre du projet européen IPCEI/Nano 2022 avec STMicroelectronics qui a pour objectif l’amélioration des performances des composants de puissance. Les travaux ont été divisés selon deux axes de travail. Le premier correspond aux simulations TCAD et dans ce cadre trois structures d’hétérojonction AlGaN/GaN (HEMT Normally On, Normally-OFF et diode) ont été définies. Afin de mieux comprendre l’influence du piégeage sur le comportement électrique et physique des différents dispositifs, des pièges ont été ajoutés dans la structure en variant la concentration de ceux-ci  et l’énergie d’activation. Le deuxième axe concerne les caractérisations électriques. Des caractérisations ont été réalisées sur des diodes Schottky avec une hétérojonction AlGaN/GaN, et différents types de stress ont été appliqués avec pour objectif d’étudier l’évolution de la résistance dynamique. Premièrement, les stress quasi-statique ont été réalisés, correspondant à un passage de l’état bloqué à l’état passant pour une tension  en inverse élevée. Deuxièmement, des commutations dures ont été appliquées avec un nouveau banc qui est le « Double Source Test ». Cela a été utilisé comme un stress dynamique. Finalement, un test de robustesse a été réalisé qui vise à appliquer des surcharges en courant afin d’observer l’évolution des paramètres physiques des diodes après stress.
 

 

Informations complémentaires

  • Amphi OUEST Bat. « Les Humanités » - Villeurbanne

18 nov
18/11/2021 18:00

Sciences & Société

Conférence "stockage de l’électricité : où en est-on ?"

L’amélioration des performances des batteries, la réduction de leur coût (qui a été divisé par 5 entre 2013 et 2018), et leur grande polyvalence permettent de réaliser, sur une même technologie, des systèmes de quelques kW/kWh à des dizaines voire centaines de MW/MWh. Ces innovations ne laissent pas de doute sur l’importance que joueront de plus en plus ces systèmes de stockage dans les réseaux électriques de demain, et surtout, dans nos véhicules pour contribuer fortement à la décarbonation de l’énergie que nous utilisons pour la mobilité.

  • 18h Accueil – Introduction par Patrick Leclerc, Président du Groupe Régional SEE Rhône Alpes Auvergne Lyon
  • Présentation du Club Stockage et Nouveaux Moyens de Production et ses activités - Claire Lajoie-Mazenc - Présidente du Club Technique SMP
  • Technologies de stockage par batterie : état de lieux et perspectives - Jean Vergnet CRE
  • Comment tirer le meilleur du stockage par un pilotage intelligent – Stéphane Lascaud – EDF Store and Forecast
  • Des batteries pour nos véhicules de demain : VERKOR s'installe en Auvergne Rhône-Alpes– Gilles Moreau – VERKOR
  • 19h30 - Table Ronde et échanges avec la salle
 
Gratuit sur sous réserve d'inscription préalable obligatoire => https://bit.ly/3owwrat
Présentation du passe sanitaire obligatoire

Informations complémentaires

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