SEMA – LAPLACE

SEMA – Laboratoire commun des Système Embarqués pour la Mobilité Autonomes

LE CONTEXTE :

Dans un contexte d’électrification des transports permettant d’apporter une réponse au besoin de réduction des émissions carbonées, et d’émergence des véhicules autonomes, la notion de sûreté de fonctionnement pour les électroniques de puissance embarquées à bord du véhicule électrique devient prépondérante. L’alimentation en énergie des actionneurs électriques, mais également des calculateurs embarqués apportant actuellement une assistance à la conduite et amenés à terme à se substituer au conducteur lui-même, devient une fonction critique qui doit être assurée de manière inconditionnelle.

LE SEMA :

Pour relever ce défi, le laboratoire LAPLACE et la société NXP, leader mondial de solutions de connexions sécurisées pour les applications embarquées, créent le laboratoire commun SEMA (Systèmes Embarqués pour la Mobilité Autonome) le 3 février 2020. Le SEMA est une structure de type LCOM INSIS CNRS.

Mission et thématiques de recherche
La mission du SEMA concerne : l’étude, la conception et le développement amont des électroniques de puissance haute performance du véhicule électrique et autonome du futur.

Ses thématiques scientifiques sont :

Topologies des convertisseurs statiques du véhicule et intégration de puissance
Sûreté de fonctionnement & Tolérance aux pannes
Robustesse & Fiabilité prédictive
Distribution agile de la puissance (gestion optimisée de l’énergie des véhicules électriques)

MOYENS :

Le SEMA a pour vocation de fédérer des équipes de recherche du LAPLACE et des équipe de conception de systèmes intégrés d’NXP autour de la problématique de sûreté de fonctionnement des électroniques de puissance du véhicule électrique autonome.

Sont impliqués dans le projet

11 chercheurs/enseignants-chercheurs et 1 ingénieur d’étude du LAPLACE,
12 ingénieurs et 5 techniciens d’NXP.

Le montant global estimé des coûts engagés pour une période de 4 ans est de 3M€.
Le SEMA implique 3 sites de 100 à 500 personnes sur la place Toulousaine

LAPLACE site ENSEEIHT,
LAPLACE site UPS,
NXP site Basso-Cambo.

Des moyens sont mis à la disposition du SEMA par les deux entités, académique et industriel, sur leurs sites respectifs, moyens dédiés à :

La conception : salle et outils CAO, licences outils de simulation/conception, expertise pour la conception de puce électronique / de convertisseurs de puissance,
La réalisation : runs en technologie SMARTMOS, convertisseurs statiques, cartes électroniques
L’assemblage : découpe wafer, encapsulation, bonding, support NXP & plateforme 3DPhi,
La caractérisation : instrumentation labo et banc de caractérisation.

ACTIVITÉS ET STRUCTURATION :

Le SEMA aujourd’hui structure ses activités de recherche au sein de plusieurs groupes de travail (GT) impliquant des chercheurs du LAPLACE et également du LAAS-CNRS.

GT1 : Active gate driver – équipes DES (NXP) & CS (LAPLACE)
GT2 : Power Management & Functional Safety – équipes SPM, FS (NXP) & CS (LAPLACE)
GT3 : EMC of integrated circuits for electrical autonomous vehicle – équipes EMC-ESD (NXP) & ESE (LAAS)

CONTACTS :

Marc COUSINEAU / Directeur scientifique SEMA / Maître de conférences Toulouse INP-ENSEEIHT, équipe Convertisseurs Statiques du LAPLACE, marc.cousineau@laplace.univ-tlse.fr

Jean-Luc CHARLET / Directeur exécutif SEMA / Drivers & Energy Systems R&D Manager chez NXP / jean-luc.charlet@nxp.com