POWERFUL — Modélisation et optimisation multi-domaine par approche formelle (DEVS) de micro-onduleurs solaires open-source pour l'accès à l'énergie et la souveraineté énergétique

L'accès à l'énergie dans les pays du Sud et la souveraineté énergétique dans les pays du Nord peuvent être promus par un même dispositif technique : des micro-onduleurs solaires open-source, à bas coût et basse puissance. Ces micro-onduleurs doivent respecter les codes de réseau (grid codes), qui varient d'un pays à l'autre, tout en restant compatibles avec les réalités industrielles des fabricants d'électronique de puissance (contraintes de fabrication, coût, disponibilité des composants). Ce projet de thèse propose une approche multi-disciplinaire innovante pour modéliser et concevoir ces micro-onduleurs en tenant compte simultanément de l'impact des grid codes, des contraintes industrielles et de la réparabilité, à la fois côté actif et côté passif de l'électronique de puissance. Côté actif, le projet étudiera l'usage de composants silicium, carbure de silicium (SiC) et nitrure de gallium (GaN), du point de vue de la conception et de la réparabilité. Côté passif, il portera sur la conception de filtres de connexion réseau capables de respecter différents grid codes. La dimension contrôle-commande sera centrale pour créer des degrés de liberté et assurer la stabilité, en particulier pour l'amortissement (damping) actif des filtres selon les applications et les impédances réseau locales. La principale rupture méthodologique du projet réside dans l'usage d'une approche formelle de modélisation et de simulation (formalisme DEVS), dont le LAAS-CNRS fait des grandes contributions, permettant de construire un simulateur capable d'encapsuler la complexité de l'optimisation conjointe des contraintes normatives (grid codes), productives (industrielles/coût) et de réparabilité. L'usage de grands modèles de langage (LLM) pour assister la génération de ces modèles sera exploré comme un outil complémentaire, dans le cadre d'une collaboration existante entre le LAAS-CNRS et le LISIC de l'Université du Littoral Côte d'Opale. La plateforme open-source OwnTech, développée à Toulouse, servira de support expérimental et de validation matérielle, en lien avec une co-direction internationale à l'Universidad Nacional de Rosario (Argentine). École doctorale : GEETS - Génie Electrique Electronique,Télécommunications et Santé : du système au nanosystème Direction : Luiz Fernando LAVADO VILLA Financement : MSCA COFUND BEST