Proposition d'une architecture de puissance et contrôle associé pour machines électriques très haute vitesse. Application à l'électrification des moteurs à combustion interne

IFP Energies nouvelles | Ref : 2018_R11_ME02

Stage - Electricité / Electrotechnique

  • Début

    entre mars et août 2018

  • Durée

    5 mois

  • Localisation

    Hauts-de-Seine

  • Indemnité

    Oui


IFP Energies nouvelles est un organisme public de recherche, d’innovation industrielle et de formation intervenant dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. Sa mission est d'apporter aux acteurs publics et à l'industrie des technologies performantes, économiques, propres et durables pour relever les trois grands défis sociétaux du 21e siècle : changement climatique et impacts environnementaux, diversification énergétique et gestion des ressources en eau. Son expertise est internationalement reconnue.

IFP Energies nouvelles poursuit 5 priorités stratégiques, indissociables et complémentaires dans l'accomplissement de sa mission d’intérêt général :

  • Produire à partir de sources renouvelables des carburants, des intermédiaires chimiques et de l'énergie
  • Produire de l’énergie en réduisant l’impact sur l’environnement
  • Développer des transports économes et à faible impact environnemental
  • Produire à partir de ressources fossiles des carburants et intermédiaires chimiques à faible impact environnemental
  • Proposer des technologies respectueuses de l'environnement et repousser les limites actuelles des réserves d'hydrocarbures

Son école d'ingénieurs, partie intégrante d'IFP Energies nouvelles, prépare les générations futures à relever ces défis.

Proposition d’une architecture de puissance et contrôle associé pour machines électriques très haute vitesse. Application à l’électrification des moteurs à combustion interne

Contexte

Ce sujet de stage s’inscrit dans le domaine des nouvelles technologies pour l’électrification des véhicules. Plus spécifiquement, il se positionne dans le cadre dédié de l’électrification d’un moteur à combustion interne et au fonctionnement des systèmes de suralimentation.

Dans ce contexte, les solutions d’électrifications sont soumises à des contraintes environnementales (thermique, mécanique, etc…) qui se doivent d’être prises en compte, et ce, dès les phases initiales de conception.

Les machines électriques (machines synchrones à aimants permanents) très hautes vitesses (180 000 trs/min) utilisées généralement dans ces solutions d’électrification ajoutent à cela un verrou supplémentaire qu’il est nécessaire de lever. La montée en fréquence de découpage de l’onduleur serait une solution mais un contrôle spécifique à la haute vitesse serait avantageux dans le but d’optimiser les pertes liées aux commutations.

Objectifs

Après une étude bibliographique sur les architectures d’électronique de puissance et leur algorithme de pilotage adapté à la haute vitesse (commande en onde entière, techniques de MLI discontinues, commande à une boucle de régulation, etc…), l’ingénieur stagiaire sera amené à implémenter et valider en simulation l’architecture de puissance ainsi que son système de contrôle.

La seconde phase du stage ingénieur portera sur l’implémentation de l’algorithme sur microcontrôleur (cible DSP ou FPGA) pour validation sur banc d’essais (avec onduleur existant dans un premier temps) de la solution proposée.

Profil

Ecoles d’ingénieurs ou Master 2 avec de solides connaissances en génie électrique, électronique de puissance et contrôle des machines électriques.

Compétences

  • Électronique de puissance (topologies de conversion DC/AC)
  • Contrôle/commande des machines électriques et connaissances sur les techniques de MLI
  • Électronique numérique : être capable d’implémenter un algorithme de contrôle sur une base de code existante (langage C, environnement DSP)
  • Simulations sous Matlab/Simulink

Alexandre BATTISTON
1&4, avenue de Bois-Preau
92852 - Rueil-Malmaison cedex
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