Formation Liesse : Physique de la conversion d’énergie (pour la transition énergétique)

La physique de la conversion d’énergie électrique est un des domaines de la physique appliquée qui a occupé et occupe une part importante des enseignements de physique des deux années de classes préparatoires PTSI/PCSI et PT/PSI. Cette discipline qui est très liée aux sciences de l'ingénieur se prête facilement à l'expérimentation. Il est donc naturel qu'elle soit un support à la formation expérimentale des étudiant-es de classe préparatoire. Il s'agit également d'une discipline qui a vécu, et qui continue à vivre, des évolutions rapides et importantes, portées par des découvertes scientifiques et technologiques. Ce stage de formation a pour double objectif le renforcement des compétences expérimentales dans le domaine de la physique appliquée "moderne" et la mise en perspective des enseignements théoriques et expérimentaux de cette discipline en CPGE dans les girons de l'industrie et de la recherche.

Format : Manipulations (plus ou moins proche du TP) et expériences de cours associées aux programmes de PTSI/PCSI/PT/PSI.

Objectifs : Renforcement des compétences expérimentales, acquisition d'une culture technologique et scientifique au travers d'exemples applicatifs actuels.

Contenu de la formation : Pour chaque thématique abordée :

• Présentation succincte des principaux résultats théoriques
• Remise en contexte, présentation d'exemples applicatifs empruntés au monde industriel ou de la recherche
• Présentation et démonstration de manipulations/expériences de cours
• Débriefing autour des résultats expérimentaux et exploitations pédagogiques liés à la manipulation
• "Pour aller plus loin" : pistes d'évolution, phénomènes parasites secondaires, éléments d'analyse et de compréhension complémentaires (hors programme CPGE), bibliographie, ...

Thèmes envisagés :

1°) Association panneau photovoltaïque – convertisseur DC-DC – batterie d’accumulateurs

• Panneau photovoltaïque : caractérisation statique Ipv = f(Vpv) et Ppv = f(Vpv)
• Etude théorique des hacheurs buck (abaisseur) et boost (élévateur)
• Etude de l’association du panneau photovoltaïque et de la batterie d’accumulateurs : formes d’onde, caractérisation statique Pbatterie = f(rapport cyclique).

2°) Présentation de la chaine de conversion d’énergie

• Réalisation des consignes de courant à l’aide de Matlab-Simulink
• Mise en œuvre expérimentale de l’asservissement de courant
• Caractérisation statique Couple_MS = f(vitesse de rotation)

Public visé : Professeurs de physique et de sciences industrielles des classes PTSI/PCSI/PT/PSI - 8 personnes maximum

Date : 22 et 23 octobre 2024

Lieu : ENS Paris-Saclay, 4 avenue des Sciences, 91190 Gif-sur-Yvette

► Descriptif et inscription sur le site Liesse [4].