Plate-forme d'essais

Le LEC , dans sa volonté de validation expérimentale et de valorisation de ses actions de recherches, s'est doté d'équipements importants dont certains conçus spécifiquement et uniques par leurs caractéristiques techniques . Citons de manière non exhaustive les tois principales plateformes :

- Caractérisation "machine électriques" :

Plateforme CARAMEL : CARActérisation des Machines ELectriques à grande vitesse: Cette plateforme permet de caractériser de manière fine les performances énergétiques des moteurs-générateurs développés au laboratoire dans une gamme de puissance de 40kW et dans une gamme de vitesse allant jusqu'à 40 000trs/mn.

- Caractérisation "éléments de stockage d'énergie"

Plateforme CARMEN : Caractérisation des AccumulateuRs et leur ModElisatioN : Cette plateforme permet de solliciter différents types de batteries de puissance pour des courants allant jusqu'à 500 Ampères, d'étudier leur vieillissement et de les caractériser par des méthodes impédancemétrie dans un environnement thermique contrôlé.

- Batterie et système

Plateforme SIRTEX : SImulator for Real Time Experiments: Cette plateforme permet d'intégrer le "système batteries" dans un environnement complexe modélisé numériquement en temps réel. Par exemple, cet ensemble permet d'évaluer un système d'alimentation réel associé à un véhicule hybride virtuel afin de tester différentes stratégies de contrôle d'énergie. La gamme de puissance utilisable est de 32 kW.

- Banc d'essais machines électriques (25 kW - 10000 tr/min)
Ce banc permet de tester les machines électriques dans la gamme de puissance de 25 kW (100 Nm) avec une extension des caractéristiques couple/vitesse possibles que nous pouvons obtenir jusqu'à 50 kW pour la même vitesse 10000 tr/min. Ce banc possède un couplemètre avec un affichage du couple et de la vitesse de rotation et un contrôle en couple et en vitesse du banc.

- Banc de mesures pour actionneurs électriques
Ce banc permet de tester des machines électriques dans la gamme de 1,5 kW et 6000 tr/min. Il est également équipé d'un couplemètre avec un afficheur de couple et de vitesse.

- Banc de diagnostic de machines asynchrones (3kW - 1500 tr/min)

- Banc d'essais roulant pour évaluation de chaîne de traction de véhicule électrique (base véhicule Volta)

 

 

Caractérisation vibratoire et acoustique

-Banc de caractérisation des ondes acoustiques générées par l'électronique de puissance

 

Caractérisation batterie

-Banc de cyclage batteries
Ce banc est composé d'un cycleur avec 5 voies de puissance 0-20V +/- 500A, avec un un système d'acquisition 12 voies analogiques, 3 entrées numériques et 3 sorties numériques. Il permet d'étudier la modélisation et vieillissement des batteries Li-ion et NiMH.

-Banc d'essai calendaire des batteries
Ce banc est composé de 4 impédancemètres avec un booster comportant 4 voies et de plusieurs enceintes climatiques.

 

Caractérisation thermique
Pour cela, nous utilisons des thermocouples avec des centrales d'acquisition (GL200 avec 10 voies, GL800 avec 20 voies, Agilent 34972A avec 3 modules de 40 voies chacun). Nous disposons également d'une caméra infrarouge A20M utilisée pour la surveillance en température des batteries ou des machines électriques.

Pour le contrôle de la température, le laboratoire dispose de :
- Une enceinte thermique 100 litres
- Une étuve de 100 litres et une autre étuve ventilée à air pulsé de 250 litres
- Un incubateur réfrigéré de 115 litres.

 

Mesures électriques

 

Plusieurs moyens de mesures électriques permettent de bien instrumenter les essais que nous réalisons au sein du labo, à titre non exhaustif nous pouvons citer :
- Un analyseur de spectre Agilent AS-N9020A-503 avec une plage de fréquence de 20 Hz à 3.6 GHz.
- Un analyseur de puissance Yokogawa PZ400 avec deux modules un de 5A et un autre de 20A.
- Des oscilloscopes Yokogawa ( DL850, DL9040, DL716 et DL708), un oscilloscope Lecroy WaveSurfer 24Xs-A, des oscilloscopes Tektronix (MSO3014,TDS520, TDS 2002, TDS200…) ainsi que d'autres oscilloscopes HP et Hameg.
- Des sondes différentielles, des sondes actives et un ensemble des wattmètres Yokogawa.

Pour les essais électriques, nous disposons également de plusieurs alimentations et des charges, à titre d'exemple :
- Des alimentations Sorensen 60V et de 333A, 167A et 83A (SGI 60/333D, SGA60/167D, SGA60/83D)
- Une charge active H&H (charge électronique DC ZS7006 de 7 kW).

 


Convertisseur PWM triphasé.

Prototypes

 

- Banc d'essais des stratégies de modulation visant à réduire les perturbations conduites

- Alterno-démarreur integré

Et bien d'autres prototypes :
- Moteur de scooter électrique.
- Moteur roue poly-entrefers radiaux.
- Trois moteurs de voiture électrique.

Alterno-démarreur intégré.

 

Informatique de calcul

Le laboratoire s'est doté de plusieurs stations de travail dont :

- une Workstation HP xw6400 (mono processeur avec : Intel Zeon 5160 - 3GHz (2 coeurs) - 4 Go de mémoire RAM)

- une Workstation HP xw8400 (bi-processeur avec : Intel Pentium 4 CPU 3.6GHz (2*2=4coeurs) - 8 Go de mémoire RAM)

- une Workstation HP Z800 (bi-processeur avec : Intel Xeon 5680 - 3.33 GHz (2*6=12 coeurs) - 2*8=16 Go de mémoire RAM)

- un module de calcul NVIDIA Tesla C1060 Compute Processor

- une Workstation HP Z820 (mono-processeur Intel Xeon E5-2643 - 3.3GHz (4 coeurs) - 4 Go de mémoire RAM)

 

Systèmes de prototypage rapide

- Cartes de commande à base de processeurs de signaux et outils de développement associés (320C240).

- Un ensemble des cartes dSpace (DS1102, DS1103)

- Un système MicroAutobox avec le RapidPro.

 

Logiciels

Code industriel de calcul éléments finis Flux2D et Flux 3D.
La suite logicielle ANSOFT (Maxwell, RMexpert, Simplorer ...).
 Code Laboratoire de calcul éléments finis Modulef /EFEL.
Outil de CAO pour réalisation de cartes électroniques et simulation de circuits (Orcad).
Logiciel MATLAB avec diverses ToolBox.