Louis-A. Dessaint
Louis-A. Dessaint
B.Ing., M.Sc.A., Ph.D. (Polytechnique Montréal)
Professeur
Département de génie électrique

LISTE DES PLUS IMPORTANTES CONTRIBUTIONS À LA RECHERCHE
  
1.  Titulaire de la chaire Hydro-Québec TransÉnergie sur la simulation et la commande des réseaux électriques (2001-2011) et responsable du centre universitaire de simulation des réseaux électriques de l'ÉTS (1998-2011).

Ma collaboration avec l'Institut de recherche d'Hydro-Québec (IREQ) sur la simulation des réseaux électriques a commencé en 1992 et en 1998 avec TEQSIM International, une filiale créée pour commercialiser les technologies de simulation des réseaux électriques développés à l'IREQ. Ma collaboration avec l'IREQ et TransÉnergie Technologies (anciennement TEQSIM) est très enrichissante et comprend une liste impressionnante de réalisations, incluant le développement conjoint du logiciel de simulation SimPowerSystems (SPS), l’obtention de subventions pour la création du centre universitaire de simulation de réseaux électriques de l’ÉTS et enfin la création de la Chaire Hydro-Québec TransÉnergie sur la simulation et la commande des réseaux électriques. La pièce principale du Centre fut un simulateur numérique en temps réel composé d'un ordinateur parallèle de 15 nœuds de calcul. Avec ce centre à la fine pointe, les chercheurs de la Chaire ont testé leurs algorithmes de commande sur des réseaux à grande échelle et des équipements réels, donnant ainsi une crédibilité accrue à leurs travaux. Il convient de noter que la chaire Hydro-Québec TransÉnergie dont je fus le titulaire a été en place pendant deux mandats consécutifs soit de 2001 à 2011. Puis en 2011, j’ai obtenu une subvention RDC du CRSNG, appuyée par Hydro‑Québec TransÉnergie dans le but de développer une thématique de recherche sur la sécurité des réseaux électriques face à des problèmes de stabilité. Ces activités de recherche ont permis de graduer 17 étudiants de maîtrise, 7 étudiants au doctorat et d’offrir 7 stages postdoctoraux. La plupart de ces spécialistes travaillent maintenant comme professeurs d'université, chercheurs à l’IREQ ou œuvrent dans l'industrie de l'énergie électrique du Canada (Alstom, Cima +, BBA, Opal RT, etc.). De plus, 20 articles de revue ont été publiés et 30 communications ont été présentées à des conférences internationales.

2.  Auteur des répertoires de modèles de machines électriques et d’entraînements électriques du logiciel de simulation «SimPowerSystems» (SPS) de The MathWorks Inc. (2004-…)

SPS est un logiciel dédié à la simulation des circuits électriques en tout genre. Il comprend un répertoire de machines électriques, de turbines et de régulateurs que j’ai développé avec un assistant de recherche. Le logiciel SPS permet de simuler dans l’environnement Matlab/Simulink une grande variété de systèmes électriques allant des circuits  électriques  jusqu’aux réseaux électriques en passant par l’électronique de puissance et les entraînements électriques. Plus récemment, j’ai ajouté un répertoire de modèles d’entraînements électriques CC et CA à vitesse variable. Ce nouveau répertoire a été intégré au SPS en septembre 2004. Depuis, les ventes annuelles du logiciel SPS ont augmenté pour atteindre plus de 6 millions US$ à partir de 2010. En 2015, on peut dire que le SPS est utilisé dans presque toutes les universités du monde. Hydro-Québec et l’ÉTS se partagent la propriété intellectuelle du SPS et accordent une licence de commercialisation à The MathWorks inc.

Ces réalisations dans le domaine de la simulation et de la commande des réseaux électriques m’ont valu en 2013 d’être nommé Fellow de l’IEEE (for contributions to simulation and control of power systems and electric machines) et Fellow de l’Académie canadienne du génie. À noter que je suis également membre depuis 2011 du Cercle d’excellence de l’Université du Québec et que j’ai reçu le premier Prix d’excellence en recherche décerné par l’École de technologie supérieure en 1999. Je poursuis activement le développement de nouveaux modèles de simulation en réponse aux nombreuses demandes des utilisateurs. C’est ainsi qu’assisté de mes étudiants aux cycles supérieurs, j’ai développé des modèles de la batterie et de la pile à hydrogène.

3.  Responsable du laboratoire des sources hybrides d’énergie électrique (2009-2012)

Dans le cadre d’un projet de recherche financé par une subvention RDC, le CRIAQ, Bombardier Aéronautique (BA) et la compagnie Transtronic, j’ai développé une source hybride d’alimentation électrique de secours pour un avion plus électrique. Le projet a débuté par le développement de modèles de simulation d’une pile à hydrogène, de batteries et du super condensateur. Ces trois sources d’énergie furent ensuite reliées les unes aux autres par le biais d’un bus à tension continue et de convertisseurs CC/CC. L’étape suivante a consisté à développer un système de gestion de l’énergie dont le rôle est de distribuer les contributions de chacune des sources d’énergie en fonction de leurs caractéristiques physiques et dynamiques.

Nous avons d’abord réalisé une étude comparative des principaux systèmes de gestion de l’énergie  dont le système bien connu de minimisation de l’énergie équivalente (ECMS, Equivalent Consumption Minimization System). Ayant constaté que ces systèmes de gestion n’étaient pas entièrement satisfaisants pour notre application, nous avons développé notre propre système de gestion de l’énergie appelé EEMS (External Energy Maximization System) plus robuste face aux variations de la charge. Le SPS a constitué un outil de simulation et de développement idéal pour faire la conception d’un tel système de gestion de l’énergie.

L’étape suivante a consisté à construire un prototype à pleine échelle de la source hybride d’alimentation. La source est constituée d’une pile à hydrogène de 12.5 kW, de batteries Li-Ion (48 V, 40 Ah) et de super condensateurs (288 V, 15 F). Les systèmes de gestion de l’énergie furent implantés en temps réel à l’aide de LabView et du système National Instruments PXI 8108. Un ensemble de huit charges programmables de 4.5 kVA chacune obtenu grâce à une subvention d’équipement du CRSNG permet de tester notre source hybride.

Ce laboratoire qui nous a valu une nomination de finaliste régional des Grands Prix santé et sécurité du travail 2012 (CSST) a permis de valider expérimentalement les modèles individuels de pile à hydrogène, de batteries et de super condensateurs avant de les intégrer dans le SPS puis à valider la source hydride complète avec son système de gestion de l’énergie. Nous avons pu démontrer que notre système robuste de gestion de l’énergie EEMS produit une consommation d’hydrogène minimale grâce à  une utilisation efficace des batteries. Le succès de notre laboratoire fut tel que j’ai obtenu en 2013 un contrat pour réaliser une étude comparative de performances entre les technologies de batterie Ni Cd et Li Ion pour un avion plus électrique. Il s’agit d’un  projet très important vue l'importance des systèmes de stockage de l'énergie et des batteries au lithium en particulier pour l'électrification des transports. Le projet d’une durée prévue d’un an et demi a nécessité l’utilisation d’une chambre climatique spécialement conçue pour tester des batteries au lithium et capable de résister à un emballement thermique. Mon collègue, le professeur K. Al-Haddad et moi avons fait l’acquisition de cette chambre au coût d’environ 100 k$ grâce à un financement conjoint du FQRNT et de l’ÉTS.




Me joindre

Bureau : A-2578
Téléphone : 514 396-8872


louis.dessaint@etsmtl.ca