Développement d'algorithmes embarqués pour véhicules électriques : Contrôle avancé des moteurs polyphasés

IFP Energies nouvelles - Mobilité et Systèmes

Stage Ingénierie Hauts-de-Seine entre février et septembre 2023 de 4 à 6 mois


IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un acteur majeur de la recherche et de la formation dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. De la recherche à l’industrie, l’innovation technologique est au cœur de son action, articulée autour de quatre priorités stratégiques : Mobilité Durable, Energies Nouvelles, Climat / Environnement / Economie circulaire et Hydrocarbures Responsables.

Dans le cadre de la mission d’intérêt général confiée par les pouvoirs publics, IFPEN concentre ses efforts sur :

  • l’apport de solutions aux défis sociétaux de l’énergie et du climat, en favorisant la transition vers une mobilité durable et l’émergence d’un mix énergétique plus diversifié ;
  • la création de richesse et d’emplois, en soutenant l’activité économique française et européenne et la compétitivité des filières industrielles associées.

Développement d’algorithmes embarqués pour véhicules électriques : Contrôle avancé des moteurs polyphasés

Contexte :

Les machines électriques synchrones de nouvelle génération (machines synchro-réluctantes) présentent un compromis très intéressant entre les performances atteignables (densité de puissance/couple et rendement) et leur coût de fabrication et maintenance. Au-delà des systèmes triphasés classiques, on constate l’émergence de moteurs comportant un plus grand nombre de phases (dits polyphasés), qui permettent de repousser plus loin les densités de puissance atteintes ou encore d’offrir un fonctionnement plus robuste à la défaillance. Ces moteurs présentent de nouveaux défis, comme la gestion et le contrôle des harmoniques de courants spécifiques qu’ils génèrent.

IFPEN dispose de très nombreux outils dédiés au pilotage des moteurs électriques. Ils offrent un cadre favorisant la montée en compétences du stagiaire et la réussite des travaux explicités ci-dessous.

Une description des activités d’IFPEN en lien avec la mobilité électrifiée est disponible ici.

Missions principales :

Le travail consistera dans le développement d’algorithmes de contrôle de machines synchro-réluctantes permettant de minimiser les pertes induites au niveau du système machine – onduleur. En particulier, la réduction d’harmoniques des courants délétères par le pilotage doit permettre d’atteindre cet objectif.

L’étude portera notamment sur :

  • L’exploitation des outils de simulation par éléments finis d’IFPEN représentatifs des moteurs ciblés.
  • La modélisation physique pour le contrôle des moteurs et de leur contenu harmonique, en prenant en compte les effets de la saturation magnétique.
  • La proposition d’algorithmes de contrôle permettant d’atteindre l’objectif d’amélioration du rendement moteur.
  • La validation et l’analyse en simulation (Matlab/Simulink) du potentiel des stratégies identifiées

Finalement, les stratégies de contrôle développées seront donc de type « model-based » et seront implémentées dans un µ-contrôleur pilotant un onduleur pour être ensuite validées sur un moyen d’essai expérimental.

Profil recherché :

Ecoles d’ingénieurs / Master 2 (BAC+5) avec des connaissances en automatique. Des connaissances en génie électrique seraient un grand plus.

Compétences techniques :

  • Connaissances en automatique et contrôle des systèmes
  • Développement d’algorithmes sous Matlab/Simulink
  • Modélisation des systèmes physiques

Aptitudes :

  • Motivation, dynamisme et autonomie
  • Capacité à travailler en équipe

Informations pratiques :

Durée et période du stage : 4 à 6 mois à partir de février 2023

Le stage se déroulera à l'IFP Energies nouvelles à Rueil-Malmaison. Une indemnité mensuelle sera versée au stagiaire (si non rémunéré par ailleurs).

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Fabien Vidal-Naquet

Indemnité Oui

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