Compétences

L’IEM regroupe dix laboratoires avec des compétences et des infrastructures dans trois champs de recherche: «stockage de l’énergie et convertisseur», «approvisionnement et distribution de l’énergie» et «mobilité économe en énergie». Les laboratoires collaborent étroitement afin de développer des solutions techniques novatrices pour l’industrie.

Batteries et systèmes à stockage électrique

Les domaines d’activité du laboratoire des batteries et systèmes à stockage électrique s’étendent de la caractérisation et du développement de systèmes de convertisseurs et d’accumulateurs électrochimiques d’énergie jusqu’à leur utilisation dans des applications mobiles telles que les véhicules électriques et hybrides en passant par leur intégration dans des installations photovoltaïques et des réseaux de distribution. Les tests de cycle de vie et la qualification des cellules individuelles, des systèmes de batterie et de leur gestion font partie des activités les plus importantes, tout comme leur intégration dans des applications mobiles telles que les véhicules électriques et hybrides. Un autre grand axe est le développement de systèmes surs pour la gestion de l’énergie et des batteries.

Systèmes photovoltaïques

Avec la stratégie énergétique 2050, la photovoltaïque (PV) devient de plus en plus importante. Grâce à de nombreuses années d’activités de recherche, la Haute école spécialisée bernoise dispose de grandes connaissances dans ce domaine. Les tâches principales du laboratoire des systèmes photovoltaïques sont les mesures longue durée et la garantie de qualité des installations PV, les tests d’onduleurs photovoltaïques, l’intégration photovoltaïque dans les enveloppes de bâtiment ainsi que le couplage du photovoltaïque aux véhicules électriques, aux batteries et au «smart use».

Réseaux électriques

L’approvisionnement en électricité se transforme: les éléments d’exploitation sont de plus en plus dynamiques, les appareils deviennent moins linéaires et des utilisateurs flexibles exigent des systèmes de plus en plus spécifiques. Pour que l’exploitation soit sure, il est nécessaire de connaitre les effets sur le réseau des installations des clients et de comprendre leurs interactions à travers le réseau électrique.

Avec notre large éventail d’appareils de mesure, nous obtenons une vue de la courbe de charge, de la qualité de la tension et des oscillations dans les réseaux de distribution de nos partenaires. Avec nos modèles validés pour les éléments du réseau et les installations des clients, nous effectuons des analyses de scénarios étayées, nous en tirons des recommandations et nous contribuons à rendre l’exploitation des réseaux d’électricité plus sure, à faire un meilleur usage des capacités et à faire des économies sur les couts du réseau.

Machines et entrainements électriques

Le laboratoire des machines et entrainements électriques étudie tous les composants des systèmes d’entrainement électrique, depuis la conception et la construction des machines électriques jusqu’aux logiciels et aux composants électroniques de régulation en passant par le développement des actionneurs électroniques de puissance.

Dans ce contexte, des systèmes ajustés de façon optimale doivent garantir un emploi le plus efficace et le plus performant possible des entrainements électriques dans différentes applications pour les techniques de l’énergie, la mobilité et l’industrie.

Moteurs à combustion et contrôle des gaz d’échappement

Le laboratoire des moteurs à combustion et de contrôle des gaz d’échappement est spécialisé dans la technique de mesure et la R&D appliquées aux véhicules sur bancs d’essai à rouleaux ainsi qu’aux moteurs à combustion sur bancs d’essai moteur. Actuellement, il dispose de trois bancs d’essai à rouleaux et de cinq bancs d’essai pour les moteurs. Nous réalisons des mesures légales et quelques projets dans le secteur «véhicules et environnement» pour l’industrie et les autorités.

Électronique de puissance

Les recherches du laboratoire d’électronique de puissance portent sur le développement, l’optimisation et le contrôle de convertisseurs et de systèmes de convertisseurs de puissance. Nous développons des solutions pour améliorer l’efficacité énergétique, la dynamique et la précision des systèmes et pour réduire les couts. Nous réduisons les pertes lors de la conversion avec de nouvelles structures pour les convertisseurs et des filtres plus petits et plus légers. Nous améliorons la puissance dynamique et la précision par des techniques de régulation telles que la commande prédictive (MPC) et des techniques d’estimation et de filtrage telles que les filtres de Kalman.

Mécanique et sécurité des véhicules

Le laboratoire de mécanique et de sécurité des véhicules peut réaliser tous les essais de conduite requis pour le développement et la caractérisation des véhicules dans le domaine de la «sécurité active».
À cette fin, en plus des équipements de mesure nécessaires, il dispose d’une section d’essai avec des revêtements glissants et un revêtement certifié ISO pour les mesures de freinage et d’émissions sonores ainsi que d’installations hydropulsées pour les études structurelles.
Un laboratoire mobile pour les tests sur les pneus nous permet de mesurer les paramètres des pneus PW, des revêtements routiers et des chaines à neige en conditions réelles. Sur différentes installations de crash, nous pouvons étudier la sécurité passive de véhicules complets (énergie de 0 à 3000 kJ), de composants et de systèmes de rétention des véhicules ainsi que la sécurité des contrôles des filets de protection.

Haute tension

Le laboratoire de haute tension peut générer des courants et des tensions, continus ou alternatifs, jusqu’à 150 kA et 1 MV.
De telles amplitudes sont nécessaires pour exposer des composants ou des appareils complets à des champs électriques et magnétiques puissants et donc pour prouver leur aptitude au fonctionnement ou leur compatibilité électromagnétique. Le laboratoire dispose des instruments de mesure standard et de systèmes de capteurs spécialisés pour des tests de développement effectués dans le respect des normes.

Systèmes à hydrogène

Le but des recherches du laboratoire des systèmes à hydrogène est de générer de l’hydrogène à peu de frais, de l’utiliser avec efficacité dans des piles à combustible et d’associer de façon optimale les systèmes de piles à combustible avec des systèmes électrochimiques de stockage de l’énergie.
Grâce à leur grande efficacité énergétique, la simplicité de leur conception et leur impact minimal sur l’environnement, les systèmes basés sur l’hydrogène jouent un rôle important dans les futurs systèmes énergétiques. Afin de percer sur le marché, il est toutefois encore nécessaire de savoir produire les piles à combustible, l’hydrogène et ses systèmes de stockage de manière massive et rentable.

Électronique des véhicules

Le laboratoire d’électronique des véhicules étudie la mobilité du futur, électrique, autonome et en réseau. Pour cela, il s’appuie sur son expertise dans les domaines de la modélisation, de l’analyse et de la saisie des données des véhicules qui sert de base solide pour le développement de systèmes d’entrainement électriques modernes. En outre, les scientifiques se penchent sur les dernières tendances et technologies concernant la conduite autonome et la communication entre les véhicules. La saisie, l’analyse et la simulation des données d’exploitation des véhicules en font partie, tout comme la recherche sur les possibilités d’utilisation des technologies modernes de communication et de mise en réseau dans le domaine de la mobilité.