Présentation du laboratoire d’accueil :
L’institut FEMTO-ST (Franche-Comté Electronique Mécanique Thermique et Optique – Sciences et Technologies, UMR 6174), est une unité mixte de recherche, placée sous la tutelle principale du Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) et de l’Université de Bourgogne Franche-Comté (UBFC). Aujourd'hui, l'institut FEMTO-ST compte 7 départements scientifiques et plus de 700 membres (www.femto-st.fr). Le stage se déroulera au sein de l'équipe SHARPAC du département Energie de l'Institut FEMTO-ST dans les locaux de la plateforme FCLAB sur le site universitaire de l’UTBM à Belfort.
Le département Energie
Le département Energie de l’Institut FEMTO-ST focalise ses activités de recherche sur la conversion et la gestion de l’énergie. Il apporte ainsi une contribution scientifique majeure et complémentaire aux recherches menées au sein des six autres départements de FEMTO-ST à travers une approche énergétique systémique visant la production et la gestion d’énergie efficiente, compétitive et respectueuse de l’environnement. Il compte environ 130 membres. Le département Energie apporte également une contribution dans les domaines de l’énergie électrique et thermique et des systèmes piles à combustible. Il est aussi engagé sur des programmes nationaux et internationaux liés à l’hydrogène-énergie et les systèmes pile à combustible, la micro-cogénération, les systèmes hybridés électriquement, les véhicules électriques et hybrides, les actionneurs électriques et leur commande, le stockage d’énergie électrique par batteries, les pompes à chaleur, l’instrumentation thermique et optique dans les fluides et les systèmes énergétiques.
Contexte scientifique du stage :
Nous abordons aujourd'hui une période technologique dans laquelle les solutions de stockage énergétique par des batteries électrochimiques vont se développer considérablement et se généraliser. En effet, la réussite de la conversion du parc automobile thermique aux véhicules électriques et le développement des solutions de stockage des énergies renouvelables reposent en grande partie sur l'efficacité énergétique et la performance technico-économique des batteries électrochimiques.
L'exploitation des batteries dans des conditions optimales de contrôle et de disponibilité nécessite un suivi continu de leur état de charge SOC (State Of Charge) et de leur état de santé SOH (State Of Health) afin d’avoir une bonne évaluation de l'état de vieillissement et de l'aptitude à répondre aux performances requises par l'application. Les méthodes actuelles de mesure et d’estimation des SOC et SOH des batteries en exploitation donnent des résultats limités impliquant des dérives conduisant à des réductions de performances énergétiques et à une difficulté d'organisation de l'entretien et de la maintenance.
Le projet dans lequel s’inscrit ce stage a pour objectif d’étudier et de valider dans un contexte applicatif de nouvelles méthodes de surveillance des batteries électrochimiques afin d’obtenir une estimation plus précise et fiable de leur SOC et SOH. Cette finalité a pour principal intérêt d'ouvrir le champ des possibilités de caractérisation autonome des systèmes de stockage embarqués ou stationnaires et de permettre l'amélioration notable de leur contrôle, de leur efficacité énergétique, de leur suivi tout au long de leur cycle de vie et de l'organisation de leur entretien et de leur maintenance.
Sujet de stage :
Le stage porte sur la conception et la réalisation d’un dispositif de caractérisation embarquée des batteries électrochimiques. Le stagiaire participera à la réalisation des fonctionnalités d’un BMS (Battery Management System) actif. Il travaillera principalement sur la programmation d’un DSP contrôleur dédié à la commande des convertisseurs de puissance et réalisera le codage en langage C et C++ des algorithmes de pilotage, de mesure, et de caractérisation de cellules de batterie. Les différentes phases de développement seront validées par comparaison des résultats obtenus avec ceux donnés par le banc expérimental de caractérisation des batteries électrochimiques du laboratoire FEMTO-ST.
Profil du candidat ou de la candidate :
Vous êtes en Master 2 ou en dernière année d’école d’ingénieur et issu(e) d’une formation en Energie, Génie électrique, Automatique ou Informatique industrielle. Vous avez une bonne expérience dans les domaines des sources de puissance et des batteries, de la programmation des microcontrôleurs, des DSP et de la conception électronique. Vous avez un bon niveau en anglais.
Documents à fournir : CV, Lettre de motivation, Relevés de notes avec classements des 2 dernières années
Durée du stage : de février 2022 à juillet 2022 (6 mois)
Contact : Daniel DEPERNET – daniel.depernet@utbm.fr
