Master Mention: FISE Spécialité E 2 D 2 Energie Electrique Développement Durable

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1 Master Mention: FISE Spécialité E 2 D 2 Energie Electrique Développement Durable et Supporté par: Laboratoire d Electrotechnique et d Electronique de Puissance de Lille Cohabilité avec 23/04/2010

2 D 2 Présentation générale Rattachement : Centre de Lille Responsable Arts et Métiers Paris Tech: Eric S Domaines d activités : Conception, optimisation et commande des systèmes électriques; Gestion énergétique de systèmes multisources (réseaux, systèmes embarqués); Conversion de l énergie électrique. Secteurs d activités : Transports (automobile, ferroviaire, avionique); Conception d actionneurs électriques; Production et Gestion de l énergie électrique.

3 D 3 Un laboratoire support : le L2EP Le laboratoire L2EP est un laboratoire dans le domaine du Génie Electrique (http://l2ep.univ-lille1.fr/). Corps professoral du master: - enseignant/chercheurs du L2EP et autres parmi les partenaires Partenaires: Industriels : EdF, Siemens, Sagem, Hispano-Suiza, Etel (Suisse), IREQ(Canada), Valeo, GdF-MaiaEolis, Alstom, Universitaires : UFSC(Brésil), U.Laval(Canada), U. Akron (USA) U.Manchester(G.B), EPFL (Suisse), TU/Eindoven (Pays Bas). Pour : - Une formation aux technologies récentes et sur celles du futur - Une relation directe avec le monde industriel (recherche partenariale forte)

4 Contexte D 4 Le génie électrique au service du développement durable Contribuer à une gestion durable de l énergie Exploitation des énergies renouvelables (éolien, hydraulique, solaire, )

5 Contexte D 5 Le génie électrique au service du développement durable Contribuer à une gestion durable de l énergie Exploitation des énergies renouvelables (éolien, hydraulique, solaire, ) Optimiser la gestion d énergies couplées à l énergie électrique

6 Contexte D 6 Le génie électrique au service du développement durable Contribuer à une gestion durable de l énergie Exploitation des énergies renouvelables (éolien, hydraulique, solaire, ) Optimiser la gestion d énergies couplées à l énergie électrique S affranchir des voyages: agir-toucher à distance (retour d effort, tactile)

7 Contexte D 7 Le génie électrique au service du développement durable Contribuer à une gestion durable de l énergie Exploitation des énergies renouvelables (éolien, hydraulique, solaire, ) Optimiser la gestion d énergies couplées à l énergie électrique S affranchir des voyages: agir-toucher à distance (retour d effort, tactile) Améliorer l efficacité énergétique des systèmes sur leur durée de vie par Eco-Conception Energie utile E_genèse + E_ consommée + E_entretien + E_ recyclage

8 Contexte D 8 Le génie électrique au service du développement durable Contribuer à une gestion durable de l énergie Exploitation des énergies renouvelables (éolien, hydraulique, solaire, ) Optimiser la gestion d énergies couplées à l énergie électrique S affranchir des voyages: agir-toucher à distance (retour d effort, tactile) Améliorer l efficacité énergétique des actionneurs sur leur durée de vie par Eco-Conception Comment? Par le développement d Outils, de Méthodes, de nouveaux systèmes Et des MOYENS EXPERIMENTAUX

9 D 9 Exemple d outil structurant de modélisation énergétique Batterie Réservoir Convertisseur statique Moteur thermique Machine électrique Couplage mécanique Représentation fonctionnelle avec outil développé au L2EP pour structuration causale de la commande Contrôle machine Contrôle moteur Contrôle transmission Contrôle véhicule Représentation structurelle classique Véhicule HYBRIDE

10 D 10 Plateforme Energies réparties Modulaire (moyens expérimentaux) Panneau photovoltaique automobile

11 D 11 Plateforme Electricité et Véhicule, (moyens expérimentaux) ) Émulation (HIL simulation) d un VE avec différentiel électrique Couplage pile à combustible chaîne de traction électrique Essais sur banc batteries Pb et NiMH Couplage super-condensateur avec batteries Test des nouveaux Bancs à supercondenseturs Projet étudiant sur la commande de la traction d un VE

12 Structure et Chronologie S3 Octobre-Janvier(30 ECTS) S4 Février-Juin (30 ECTS) Deux modules Tronc Commun (2*50h/10 ECTS) Module «Séminaire» (50h/5ECTS) Module Anglais Commu nication (5ECTS) Module P1 «Projet Bibliographique» (50h/5ECTS) Module P2 «Projet Scientifique» (100h/10 ECTS) Module optionnel OP au choix parmi deux (50h/5ECTS) Stage (20 ECTS) Cours en Anglais

13 D 13 Module P1 «Recherche Bibliographique» Objectifs Contenu Objectifs Contenu 13 Acquérir une méthodologie pour la recherche bibliographique et le référencement des documents scientifiques. Cours sur les méthodes de recherches bibliographique; Rapport et soutenance sur une thématique définie. Module P2 «Projet Scientifique» Maîtriser des outils de gestion de projet Acquérir ou approfondir les méthodes d analyse sur des cas concrets Cours et TD de gestion de projet (4 h C et 4h TD) Travaux Pratiques (32h) EC1. Gestion de Projet EC2. Compléments méthodologiques et outils EC3. Bureau d étude

14 D 14 Module TRONC COMMUN TC-CEEC (S3) Conversion Electromagnétique et Eco-Conception Objectifs Acquérir les compétences essentielles pour l expertise en modélisation énergétique et appréhender la notion d éco-conception Cours (38 h) - Travaux dirigés (12h) Contenu EC1: Modélisation électromécanique et transformation EC2: Optimisation EC3: Eco-conception Développement durable (définitions, normes et historique, impacts environnementaux) Eco-conception (analyse du cycle de vie, méthodologie EIME : calcul d impact)

15 D 15 Objectifs Contenu Module TRONC COMMUN TC-CE (S3) Conversion d Energie Acquérir les compétences essentielles pour l expertise en Conversion et Gestion de l Energie Electrique Cours (30 h)- Travaux dirigés (20h) EC1. "Conversion Electronique de l Energie" Electronique de puissance et maîtrise de la consommation d énergie électrique Modèles comportementaux des composants et cellule élémentaire Pertes dans les convertisseurs (semiconducteurs, inductances) Synthèse des structures et commande des convertisseurs à source de tension continue EC2. "Modélisation systémique et Gestion d Energie" Principes de la systémique Graphe informationnel causal et commande par inversion Représentation Energétique Macroscopique Extensions aux systèmes multimachines et multiconvertisseurs

16 D 16 Module SEM (S4) Electrical Engineering and Sustainable Development Objectifs Donner la culture de base aux étudiants sur les innovations les plus récentes dans le domaine de l énergie électrique et du développement durable Cours (4 h) / Séminaires (46 h) Contenu EC1. Le développement durable EC2. Les séminaires sur l énergie électrique et le développement durable

17 D 17 Module Optionnel OP-TF (S4) Systèmes Electriques pour Transports du Futur Initier au calcul de l impact environnemental d un sous-système de transport ; Objectifs Contenu Savoir gérer l énergie électrique dans les transports du futur ; Savoir développer des entraînements électriques appliqués au transport Cours (26h) / TD (24h) EC1: Eco-conception d un système de transport EC2: Gestion de l énergie sur un nouveau système de transport EC3 : Entrainements électriques appliqués au transport

18 D 18 Module Optionnel OP-PER (S4) Systèmes électriques et Production par Energie Renouvelable Objectifs : Contenu : Etudier l intégration des énergies renouvelables dans le système électrique Cours (25 h) / TD (25h) EC1 : Gestion du système d énergie électrique EC2 : Les différentes sources d énergie renouvelables EC3 : Les convertisseurs électromécaniques associés EC4 : Structures de conversion pour les sources d'énergies renouvelables EC5 : Etude d une chaîne de conversion éolienne

19 D 19 Projet de recherches (2 ième semestre S4) Stage au second semestre de recherche en laboratoire ou en entreprise, en France ou à l étranger. Exemples de sujets de stages proposés en 2008/2010 (http://l2ep.univ-lille1.fr/): Développement d un outil de dimensionnement du stockage associé à une centrale photovoltaïque pour réseaux insulaires Réduction de l impact environnemental d une machine électrique par conception optimale Gestion décentralisée des éléments interconnectés d un réseau local embarqué en aéronautique (col. Hispano-Suiza) Contrôle d un véhicule hybride (col. Université de Warwick/ Angleterre) Convertisseur statique propre "CleanTech": Etude des perturbations rayonnées d un convertisseur DC-DC (col. Schneider) Contrôle en force d un actionneur piézo-électrique linéaire pour une application à retour d effort Modélisation numérique en 3D d un amortisseur électromagnétique (col. Eindhoven/Pays Bas)

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