Contexte de recherche :
Le stage proposé s’inscrit dans le contexte actuel de la transition énergétique. Face à la part croissante des énergies renouvelables dans la production d’énergie, l’électrification des transports et les modes de vie de plus en plus connectés, le besoin et le stockage de l’énergie ne cessent d’augmenter. Ce dernier constitue un élément clé de l’évolution des réseaux de distribution d’électricité conventionnels vers des réseaux intelligents connus sous le nom de « Smart grids ». La majeure partie de stockage d'énergie est confiée aux batteries, notamment les batteries lithium-ion (Li-ion).
Cependant, pour faire de la batterie une solution sûre, fiable et rentable, son diagnostic représente un enjeu primordial en termes de performance et de sécurité (surchauffe, incendie, explosion de batteries, …). Dans ce but, il est important d'améliorer les performances du système de gestion de la batterie (BMS). En effet, les caractéristiques et les besoins spécifiques du smart grid tels que la protection contre les charges/décharges profondes et l'estimation précise de l'état de charge (SOC) et de l'état de santé (SOH), intensifient le besoin d'un BMS plus efficace. Dans ce contexte, plusieurs approches ont été développées dans le domaine d’automobile pour modéliser la batterie et estimer son état fonctionnel. Ainsi, l’objectif de ce stage est de développer un algorithme d’estimation de l’état fonctionnel de la batterie et de l’implémenter dans le BMS pour bien gérer le stockage d’énergie dans un smart grid. L’idée est de s’inspirer des récents travaux développés dans la thèse de Sohaib El Outmani pour estimer l’état de charge et l’état santé d’un pack des batteries. Le cadre applicatif sera le banc d’essai smart grid de l’École Spéciale des Travaux Publics, du bâtiment et de l'industrie (ESTP Paris) intégrant un assemblage de 14 modules de batterie en série.
Mots clés : Modélisation, estimation, batterie lithium-ion, stockage d'énergie, BMS, smart grid
Mission :
Le/la stagiaire aura pour objectifs de faire, d’abord, un état de l’art complet sur les méthodes d’estimation de l’état (de charge et de santé) des batteries lithium-ion, tout en incluant l’origine, le principe de fonctionnement, les différentes caractéristiques, les systèmes de gestion associés au sein d’un pack des batteries. Ensuite, il s’agit de développer un modèle décrivant les phénomènes physiques internes de batteries lithium-ion afin de détecter précisément leur état. Puis, un algorithme d’estimation de l’état de batterie sera proposé pour contrôler ses performances, ainsi que son cycle et sa durée de vie. Enfin, des essais de simulation et expérimentaux seront réalisés pour valider l’algorithme.
Profil recherché
Etudiant (e) en dernière année d’Ecole d’Ingénieur ou Master 2, issu(e) d’une formation Génie Automatique, Electrique ou Informatique industrielle avec des bonnes compétences en techniques de modélisation, théorie de commande et en outils associés (Matlab / Simulink).
Une bonne capacité de communication en français et en anglais est fortement appréciée.
Date de début et durée du stage :
A compter de février 2023, pour une durée de six mois.
Dépôt de candidature :
Pour candidater, merci d’envoyer votre CV, une lettre de motivation et les derniers relevés des notes à : aachnib@estp-paris.eu et olivier.sename@grenoble-inp.fr
