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Lélectricité est-elle le vecteur énergie de lavenir pour la santé publique ? Marcel Jufer EPFL ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE.

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1 Lélectricité est-elle le vecteur énergie de lavenir pour la santé publique ? Marcel Jufer EPFL ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE

2 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Electricité - vecteur Production Transport Communication, information, contrôle Energie Stockage

3 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE FF u E Système électrostatique u B F Système électromagnétique p F Système hydropneumatique Conversion en travail

4 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Réversibilité Electromécanique : générateur – moteur (30-99%) Batterie électrochimique (30-85%) Super-condensateurs (50-98%) H 2 - Pile à combustible, électrolyse de leau

5 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Stockage - Supercapacités

6 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Pompage – turbinage - Suisse

7 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Hongrin – Léman 2*240 MW – 870 m

8 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Robiei – *45 MW

9 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Vianden 1096 MW turbine – 850 MW pompe Machine 11 – 200 MW

10 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Electricité – santé Action directe Mesures, diagnostic Surveillance, monitoring Rayons X, radiographie, RMN, IRM Appareillage de stimulation et prothèses Assistances, robotique

11 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Système nerveux Système de communication électrique

12 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Cerveau vs ordinateur

13 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE De Galvani à …

14 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Homme – énergie Cœur - pompe

15 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Cœur artificielVentricule artificiel

16 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Cœur artificiel Veau

17 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Exosquelette

18 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Electricité – santé Action indirecte Réduction de la pollution Réduction du bruit Rendement élevé de conversion (peu de pertes)

19 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Alimentation en énergie de véhicules électriques Caténaire et pantographe (train, trolleybus ou tramway) Conducteurs + charbons au sol (solution métro) Batteries sur le véhicule Moteur diesel + génératrice Transmission dénergie sans contact

20 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Transfert dénergie sans contact

21 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE U1U1 U2U2 Transformateur sans fer Basse fréquence (50 Hz) Haute fréquence (50 kHz) U1U1 U2U2

22 Transfert dénergie sans contact Niveau du sol Bobines fixes dans le sol Bobine mobile fixée au véhicule Rendement global de 88 à 95 %

23 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Stations de transfert dénergie

24 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Systèmes de test – 6 et 120 kW

25 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE ~ ~ Réseau 50Hz Convertisseur haute fréquence ~ Redresseur Batterie ou super- capacités Bobine fixe Bobine mobile Transfert dénergie sans contact Rendement à 120 kW 96.8 %99 %98.7 % 94.6 % Rendement > 90%

26 AGV (Prototype)

27 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Générateur HF Supercaps (option) Bobine dans ou sur le sol Redresseur Supercaps et/ou batteries Bobine sous le véhicule Cabine Communication Contrôle Communication Technologie

28 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Trolleybus 1 2 Super-capacités Bobine secondaire Electronique de puissance

29 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Supercaps Batteries Bobine captrice Bus électrique sans contact

30 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Trams Super-capacités Bobine secondaire Electronique de puissance Bobine primaire

31 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Véhicule automatique - Induct

32 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Batteries Moteur-roue Transmission sans contact Stations de charge Guidage automatique Stockage Supercaps Diesel Générateur Composants

33 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Composants originaux Véhicules

34 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Swissmetro

35 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Suisse-cité

36 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Réseau reliant les principales villes à une vitesse commerciale de 400 km/h Deux tunnels unidirectionnels de faible diamètre (5m), sous vide partiel Sustentation et guidage magnétique sans usure Propulsion par moteurs linéaires Transmission dénergie sans contact Swissmetro

37 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Bilan Emission zéro grâce à une chaîne énergétique 100 % électrique Réduction de la maintenance par labsence de contacts dans la transmission dénergie Souplesse dexploitation Intégration poussée des composants Possibilité de guidage automatique

38 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Electricité et santé Modèle du cerveau Commande par la pensée Micro-labos implantés Organes artificiels actifs Exosquelette Réhabilitation Réduction et contrôle de la pollution Réduction des nuisances Réversibilité Sécurité Fiabilité Action directe Action indirecte

39 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE 39 Merci pour votre attention

40 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE

41 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE X

42 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Les 4 partenaires du démonstrateur TOSA 2013 : ABB:Léquipementier ABB TPG:Lopérateur SIG:Le fournisseur dénergie OPI:Le coordinateur du projet Pour un bus électrique sans ligne de contact qui se recharge aux arrêts Promouvoir la traction électrique pour réduire les émissions locale de CO 2 Eviter les inconvénients des batteries lourdes et couteuses Réduire les coûts dinfrastructure pour l'approvisionnement en énergie et limpact visuel

43 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE

44 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE

45 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE

46 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE

47 ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE Structure Technologie 1.Cellule du véhicule 2.Station de recharge: 3.Electronique de puissance 4.Stockage dénergie sur super- capacités 5.Sécurité (détection dobstacles, suivi) 6.Propulsion par moteurs-roues 7.Transfert dénergie (bobines au sol et sous le véhicule) 8.Equipement


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