Vallée de l'Energie

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La force d'un réseau

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4 missions pour 1 filière

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FCLAB : Le laboratoire moteur à l’ère de l’hydrogène-énergie

La fédération de recherche FCLAB (Fuel Cell Lab), bien connue dans le paysage régional, développe ses activités dans le domaine de l’hydrogène-énergie et des systèmes pile à combustible (PAC). La notion de « Système PAC » associe la pile à combustible aux différents auxiliaires nécessaires à son fonctionnement dans un environnement donné : véhicule électrique ou application stationnaire.

FCLAB : Le laboratoire moteur à l’ère de l’hydrogène-énergie

La fédération FCLAB a comme établissements de tutelle le CNRS, l’ENSMM (Ecole Nationale Supérieure de Mécanique et des Microtechniques), l’IFSTTAR (Institut Français des Sciences et Technologies des Transports et de l’Aménagement des Réseaux), l’Université de Franche-Comté et l’UTBM. Elle s’appuie également sur les laboratoires de recherche FEMTO-ST, IRTES, SATIE et LTN. Les axes de recherche développés sont à la fois complémentaires et orientés vers le déploiement industriel de la technologie :

  • Modélisation, expérimentation et émulation de piles à combustible
  • Systèmes PAC et auxiliaires de systèmes PAC (convertisseurs statiques, compresseurs d’air, systèmes de refroidissement, …)
  • Pronostic de durée de vie et état de santé de systèmes PAC
  • Optimisation des systèmes PAC pour des applications transport et stationnaires
  • Conception et réalisation de cœurs de piles IT-SOFC et SOFC
  • Couplage aux énergies renouvelables
  • Stockage solide de l’hydrogène
  • Politiques publiques et approches socio-économiques de l’hydrogène-énergie

Deux nouveaux projets européens financés pour la fédération FCLAB

FCLAB a obtenu récemment, dans un contexte très sélectif, le financement de deux nouveaux projets européens :

Projet HEALTH-CODE (budget total = 2,38M€) : Real Operation PEM Fuel cells Health-state monitoring and diagnosis based on DC-DC converter Embedded EIS. Surveillance de l’état de santé et diagnostic de pile à combustible basse température basé sur la mesure d’impédance électrochimique par le convertisseur de puissance en fonctionnement réel.

Le projet HEALTH-CODE est un projet européen qui s’inscrit dans le cadre du programme Horizon 2020, du Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking (JTI-FCH).

La vocation du projet ? Développer un algorithme de diagnostic de pile à combustible, l’implanter et le tester sur des systèmes commerciaux dans les conditions réelles d’utilisation. Les mesures nécessaires au diagnostic sont faites en exploitant le convertisseur de puissance qui connecte la pile à combustible au réseau de sortie du générateur électrique en ajoutant simplement une carte électronique de contrôle à faible coût. Il fait suite au projet européen D-CODE qui avait permis de faire la preuve du concept proposé initialement par le département ENERGIE de l’Institut FEMTO-ST, dans le cadre de ses activités au sein de la fédération de recherche FCLAB. HEALTH-CODE a pour ambition de porter ce concept à un niveau de maturité technologique élevée (TRL 6). Deux applications sont visées par le projet : un système destiné à la cogénération d’électricité et de chaleur pour des applications domestiques et un système de back-up en cas de perte du réseau électrique.

Le réseau de partenaires mobilisé autour de ce projet est d’envergure internationale :

-       Université de Salerne (Italie), coordinateur du projet

-       Université d’Aalborg (Danemark)

-       Dantherm Power (Danemark)

-       European Institute for Energy Research (Germany)

-       Electro Power System (Italie)

-       Fédération de recherche FCLAB – Université de Franche-Comté (France)

-       Absiskey (France)

 FCLab intervient dans ce projet d’une part dans la caractérisation des systèmes pile et la validation expérimentale en conditions réelles, en s’appuyant sur un savoir-faire de plus de 16 ans, d’autre part sur la spécification et la conception de la carte de commande du convertisseur de puissance, en tant qu’inventeur de ce concept et enfin dans le développement d’algorithme de diagnostic basé signal, comme leader européen dans ce domaine. Le projet a débuté en septembre 2015 pour une durée de 36 mois.

Projet ESPESA (budget total 1,25M€) : Systèmes électromécaniques et électroniques de puissance pour les applications durables.

Le projet européen ESPESA, financé par l’action de support et coordination (CSA) de la commission européenne (H2020-TWINN-2015), a pour objectifs de renforcer les activités de recherche et de mettre en œuvre une stratégie de transfert de technologie, d’innovation et de gestion au Centre de recherche appliquée en génie électrique et en développement durable (CAREESD), par la promotion de la collaboration de recherche entre les différents partenaires du consortium de projet. Le projet ESPESA se concentre sur deux axes de recherche : les véhicules électriques et pile à combustible et la production de l’énergie renouvelable distribuée.

7 partenaires intègrent aujourd’hui le consortium du projet :

1)     Fédération de recherche FCLAB - Université de Technologie de Belfort-Montbéliard, France

2)     Ecole Nationale Supérieure d’Arts et Métiers (ENSAM), France

3)     Technical University of Cluj-Napoca (UTCN), Roumanie

4)     Technical University of Eindhoven (TUE), Pays-Bas

5)     RWTH Aachen, Allemagne

6)     Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), Allemagne

7)     Siemens Industry Software NV Leuven (SISW), Belgique

La fédération de recherche FCLAB contribuera au projet dans les domaines d’expertise suivants: les sources d'énergie embarquées (piles à combustible et batteries), la gestion de l'énergie dans les véhicules électriques et pile à combustible, le développement de stratégies de contrôle pour la chaîne de traction hybride à pile à combustible et le développement de banc de test de type HiL pour les essais et l'intégration véhicule. Le projet ESPESA débutera en décembre 2015 pour une durée de 36 mois.

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