Génération électrique et composants de puissance pr spatia

Génération électrique et composants de puissance pr spatiaCode de l'UE : HMEE313

Présentation

– cellules à haut rendement, Génération photovoltaïque satellitaire.
– Stockage électrochimique.
– Dimensionnement des centrales photovoltaïque et du stockage en fonction de la mission satellites, des cycles d'ombrage (dépendant des types d'orbites), du vieillissement estimé des panneaux photovoltaïques.
– Gestion thermique dans le vide. Conception des systèmes de protection et d'échange thermique dans le contexte spatial (pas de convection, grandes variations de température entre régimes d'ombrage et d'exposition au flux solaire).
– Structures des chaînes de conversion, principaux convertisseurs utilisés dans la distribution d'énergie, principes de commande, tolérance aux pannes.
– Composants de puissance à semi-conducteurs pour le spatial et l'aéronautique (MOSFET; IGBT, diode). description/fonction (signal et puissance), présentation générale, mise en œuvre dans les systèmes, notions de base sur la structure et la physique de ces composants. Causes et modes de dégradation d'origine thermo-électrique et thermo-mécanique, méthodes de test et de durcissement.
– Compatibilité électromagnétique : notions de base, mode de propagation conduit / rayonné, mode commun / mode différentiel, contenu spectral de signaux de l'électronique de puissance, filtrage, normes et organismes associés.

Travaux Pratiques :
1. caractérisations de cellules à haut rendement, comparaison avec des cellules classiques.
2. Mise en œuvre à échelle réduite d'un système de régulation du BUS DC généré par une
centrale photovoltaïque de satellite.
3. Mise en évidence des processus d'échange thermique dans le contexte spatial (rayonnement, conduction) comparaison avec les conditions terrestres.

Objectifs

Il s'agit d’apporter des compétences spécifiques sur la constitution des chaînes de conversion d'énergie électriques utilisées dans le spatial, depuis les sources d'énergies (panneaux photovoltaïques à hautes performances) jusqu'aux réseaux de distribution aux "systèmes mission". Ceci inclut des éléments sur les composants (Cellules photovoltaïques, composants de puissance à semi-conducteurs), les sous-systèmes (associations de panneaux, électronique de puissance) et la gestion thermique des satellites. Les problématiques de stockage et de gestion en fonction de la variation du flux d'énergie solaire reçu seront également abordées. Enfin, des notions indispensables de compatibilité électromagnétique pour la conception d’un système seront données.

Pré-requis recommandés

Master premières années ou formation à bac +5 scientifique ou technologique.

Volume horaire

  • CM : 30
  • TD : 0
  • TP : 21
Diplômes intégrant cette UE

En bref

Crédits ECTS 5

Période de l'année
S3

Langue d'enseignement
fr

Contact(s)

Contact(s) administratif(s)

Francois FOREST (francois.forest @ umontpellier.fr)