Gestion de l’énergie pour systèmes embarqués

Objectifs

A la fin de ce module, l'étudiant devra avoir compris et pourra expliquer (principaux concepts) :

- Les caractéristiques des sources d'énergie utilisables sur systèmes embarqués,
- Les méthodes de récupération et de stockage de l'énergie ambiante,
- Les architectures des circuits électroniques de gestion de l'énergie,
- Le fonctionnement d'une machine à collecteur et balais et ses grandeurs électriques et mécaniques caractéristiques.
- Le fonctionnement d'un transformateur et les modèles qui lui sont associés.
- Les structures et principales caractéristiques électriques des redresseurs à diodes monophasés et triphasés.
- Les principales structures de hacheurs, leurs propriétés, réversibilités et stratégies de commande.
- Le principe d'une régulation de couple ou/et de vitesse d'une machine à collecteur à l'aide d'un hacheur.

L'étudiant devra être capable de :
- Analyser les besoins en énergie d'un système embarqué et de proposer et dimensionner une solution,
- Analyser un système mécanique et de dégager les besoins en matière d'entraînement, le type du convertisseur qui doit être associé à la machine.
- Dimensionner les éléments de la chaîne de conversion d'énergie électrique qui va permettre de piloter l'actionneur.
- Faire le choix d'une stratégie de commande pour les interrupteurs électroniques du convertisseur en vue de garantir sa sureté de fonctionnement.

Pré-requis

Connaissances générales concernant l'électricité, les courants alternatifs, les circuits électriques, l'électronique analogique et numérique ainsi que les outils mathématiques (transformées de Fourier et de Laplace) et les bases de l'automatique (fonctions de transfert et schéma blocs)

Évaluation

L’évaluation des acquis d’apprentissage est réalisée en continu tout le long du semestre. En fonction des enseignements, elle peut prendre différentes formes : examen écrit, oral, compte-rendu, rapport écrit, évaluation par les pairs…

En bref

Crédits ECTS : 3.0

Nombre d’heures : 42.0

EN 1 Clic

Annuaire

ENT

Rejoindre
les équipes

Marchés publics

Soutenir l'excellence

Fondation
INSA
Taxe
apprentissage

INSA Toulouse
135 avenue de Rangueil
31077 Toulouse cedex 4
Tél : 05 61 55 95 13
Fax : 05 61 55 95 00

Quatre d’entre eux, déjà diplômés ou en cours de cursus, avaient déjà fait la fierté de l’INSA Toulouse lors des précédents Jeux olympiques de Tokyo en 2021. À l’instar de Matthieu Androdias, jeune diplômé de l’INSA Toulouse à l’époque, monté sur la première marche du podium olympique en aviron de couple avec Hugo Boucheron, ou encore d’Ugo Didier, étudiant qui avait décroché, à seulement 19 ans, l’argent en 400 mètres nage libre et le bronze au 200 mètres 4 nages aux Jeux Paralympiques. Aujourd’hui, 10 étudiants sportifs de haut niveau de l’INSA Toulouse ont ouvert les « champs des possibles » pour une éventuelle participation à cette prestigieuse compétition.

 

Vers une nouvelle participation aux JO pour quatre nageurs ?

En natation, ils sont quatre, dont trois qui avaient déjà représenté la France aux précédents JO de Tokyo ! À leur tête, Ugo Didier, parce que c’est le seul, pour l'instant, à avoir la certitude de pouvoir aller briguer une autre médaille à Paris puisqu’il est d’ores et déjà qualifié pour les JO. Les autres doivent attendre les résultats qu'ils feront entre fin juin aux Championnats de France, pour savoir s’ils seront sélectionnés ou pas. Ugo Didier est étudiant en 4e année génie civil à l’INSA Toulouse et membre de l’équipe de France de natation paralympique. En 2023, il a décroché plusieurs médailles d'argent au Championnat du monde de Manchester : pour le 100 m dos, le 400 m et le 100 m nage libre, pour le 200 m 4 nages individuel et le relais 4×100 nage libre. Aujourd’hui, Ugo aimerait bien décrocher une, voire deux médailles d’or aux jeux de Paris, la seule couleur qui lui manque aux Jeux !

Antoine Viquerat, étudiant en 5e année génie mécanique, pourrait aussi très bien à nouveau concourir dans l’épreuve de 200 m brasse après avoir fini demi-finaliste aux précédents JO. Il a notamment décroché, en 2021, les titres de champion de France du 50 et du 200 mètres brasse aux Championnats de France de natation à Chartres, ainsi qu’aux 100 mètres brasse aux Championnats de France d'hiver de natation à Montpellier, et été finaliste du relais 4x100 m quatre nages grand bassin en 2022 aux championnats d’Europe et du Monde.

Autre « star » de la natation de l’INSA Toulouse, Lucile Tessariol, qui suscite beaucoup d’espoir pour une possible qualification en individuel sur les épreuves de 200 m et 400 m nage libre. Étudiante en 1re année, elle avait atteint la finale aux Jeux de Tokyo dans l’épreuve du 4x200 m nage libre féminin. Depuis, elle a aussi décroché deux médailles aux Championnats d’Europe 2022 et remporté le titre européen -23 ans sur le 200 m nage libre en 2023.

Enfin, un autre espoir en natation, Antoine Herlem, pourrait être lui aussi qualifié à l'issue des championnats de France qui se dérouleront du 16 au 21 juin, pour l'épreuve de natation dos 200 m. Il a notamment fini à la 15e place pour le 200 m dos hommes - série lors des Championnats du monde 2023.

 

Des champions du ballon en lice aussi

En beach-volley, ils sont également deux sportifs de haut niveau à être pressentis pour aller défendre les couleurs de la France aux JO 2024.

Il y a d’abord Arnaud Gauthier-Rat, qui avait déjà eu l’opportunité de se qualifier aux JO de la Jeunesse de Nankin en 2014, où il avait terminé à la 9e place avec son partenaire de l’époque, Arnaud Loiseau. Étudiant en 5e année au département génie électrique et informatique de l’INSA Toulouse, il avait notamment été sacré champion de France en 2019 et fini 15e au classement mondial de 2022.

Clémence Vieira, étudiante en 3e année spécialité génie civil et joueuse en Équipe de France de beach-volley, évolue dans la même discipline. Elle est double championne de France en titre, championne du monde militaire 2023 et actuellement 37e mondiale.

Adepte du ballon aussi, mais pas sur sable, Théo Faure, étudiant en 4e année génie physique, a également toutes ses chances d’être qualifié. Volleyeur professionnel depuis 2019, il évolue désormais en Italie, dans le club de Cisterna après être passé par les Spacers à Toulouse ou encore l’équipe de Montpellier avec laquelle il a été champion de France en 2022.

Deux en course pour l’athlétisme

En athlétisme, discipline historique des Jeux olympiques, trois SHN de l’INSA Toulouse affichaient aussi des prétentions pour les JO. Si l’un d’entre eux a hélas été blessé, Cyann Galtier-Villa, étudiant en 1re année IC (Ingénierie de la Construction) qui fait du demi-fond, les deux autres restent en lice pour briguer cette précieuse qualification : Tom Campagne, étudiant en 3e année spécialité Génie mécanique, qui fait de l’athlétisme depuis plus de 10 ans et s’est spécialisé dans le saut en longueur à haut niveau, et Alexa Lemitre, en 5e année GP3E (Génie des procédés : eau, énergie, environnement) pour l'épreuve de demi-fond.

Enfin, une autre étudiante pourrait bien représenter la France sur une toute nouvelle discipline apparue aux JO de Tokyo, l’escalade de vitesse. Lison Gautron, étudiante en 3e année MIC-IR (Modélisation, informatique et communication), s’est spécialisée, il y a 4 ans de cela dans cette discipline après 14 ans d’escalade. À 20 ans, elle fait partie des grands espoirs de l’escalade de vitesse français, car elle compte déjà de nombreuses sélections en équipe de France : en Équipe de France jeunes, elle a notamment pu participer aux Championnats du Monde et d’Europe, terminant respectivement 10e et 3; elle a également participé à plusieurs étapes de la Coupe d’Europe dont une qu’elle a remportée ; et chez les seniors, elle a pu participer à une étape de Coupe d’Europe où elle a terminé 9e et à une Coupe du Monde où elle s’est classée 16e. Aujourd’hui, elle espère bien finir dans les 5 premières des OQS (Olympic Qualifier Series), compétitions qualificatives pour les JO de Paris.

 

L’aide précieuse des parcours aménagés

Si ces sportifs de haut niveau doivent en très grande partie leurs résultats et la possibilité de briguer une qualification aux JO à une motivation sans faille et un travail sans relâche depuis des années, ils le doivent aussi, en partie, à l’accompagnement spécifique dont ils bénéficient en tant que sportifs de haut niveau au sein de l’établissement.

Ce dispositif proposé à l’échelle du Groupe INSA concerne près de 400 élèves. Il leur permet de suivre le cursus ingénieur tout en répondant aux contraintes d’entraînement et de participation aux compétitions. Une aide non négligeable, car nombreux s’accomplissent dans leur double projet, sans que cela soit au détriment de l’un ou de l’autre. À titre d’exemple, Matthieu Androdias avait pu déjà participer avant Tokyo, grâce à son cursus aménagé à l’INSA de Toulouse, à deux olympiades, les JO de Londres en 2012 et ceux de Rio en 2016. Arnaud Gauthier-Rat a pu de son côté entrer dans le top 20 au ranking mondial de sa discipline et être vainqueur en 2023 du grand chelem de Torquay en Australie...

Pour Sylvie Rossard, responsable de ces profils particuliers qui évoluent à l’INSA Toulouse, ce dispositif répond parfaitement aux valeurs que porte l’INSA, entre autres former des ingénieurs qui soient ouverts et capables de s’épanouir dans d’autres domaines, le sport, la musique, l’art…

Qu’ils soient qualifiés ou non, ces athlètes n’en restent pas moins brillants… et tenaces ! En effet, certains d’entre eux, à l’instar de Lucile Tessariol ou d’Arnaud Gauthier-Rat, affichent d’ores et déjà leur intention d’essayer de briguer une qualification pour les JO qui suivront à Los Angeles en 2028 !

 

 

Rédaction : Camille Pons, journaliste

 

Quatre d’entre eux, déjà diplômés ou en cours de cursus, avaient déjà fait la fierté de l’INSA Toulouse lors des précédents Jeux olympiques de Tokyo en 2021. À l’instar de Matthieu Androdias, jeune diplômé de l’INSA Toulouse à l’époque, monté sur la première marche du podium olympique en aviron de couple avec Hugo Boucheron, ou encore d’Ugo Didier, étudiant qui avait décroché, à seulement 19 ans, l’argent en 400 mètres nage libre et le bronze au 200 mètres 4 nages aux Jeux Paralympiques. Aujourd’hui, 10 étudiants sportifs de haut niveau de l’INSA Toulouse ont ouvert les « champs des possibles » pour une éventuelle participation à cette prestigieuse compétition.

 

Vers une nouvelle participation aux JO pour quatre nageurs ?

En natation, ils sont quatre, dont trois qui avaient déjà représenté la France aux précédents JO de Tokyo ! À leur tête, Ugo Didier, parce que c’est le seul, pour l'instant, à avoir la certitude de pouvoir aller briguer une autre médaille à Paris puisqu’il est d’ores et déjà qualifié pour les JO. Les autres doivent attendre les résultats qu'ils feront entre fin juin aux Championnats de France, pour savoir s’ils seront sélectionnés ou pas. Ugo Didier est étudiant en 4e année génie civil à l’INSA Toulouse et membre de l’équipe de France de natation paralympique. En 2023, il a décroché plusieurs médailles d'argent au Championnat du monde de Manchester : pour le 100 m dos, le 400 m et le 100 m nage libre, pour le 200 m 4 nages individuel et le relais 4×100 nage libre. Aujourd’hui, Ugo aimerait bien décrocher une, voire deux médailles d’or aux jeux de Paris, la seule couleur qui lui manque aux Jeux !

Antoine Viquerat, étudiant en 5e année génie mécanique, pourrait aussi très bien à nouveau concourir dans l’épreuve de 200 m brasse après avoir fini demi-finaliste aux précédents JO. Il a notamment décroché, en 2021, les titres de champion de France du 50 et du 200 mètres brasse aux Championnats de France de natation à Chartres, ainsi qu’aux 100 mètres brasse aux Championnats de France d'hiver de natation à Montpellier, et été finaliste du relais 4x100 m quatre nages grand bassin en 2022 aux championnats d’Europe et du Monde.

Autre « star » de la natation de l’INSA Toulouse, Lucile Tessariol, qui suscite beaucoup d’espoir pour une possible qualification en individuel sur les épreuves de 200 m et 400 m nage libre. Étudiante en 1re année, elle avait atteint la finale aux Jeux de Tokyo dans l’épreuve du 4x200 m nage libre féminin. Depuis, elle a aussi décroché deux médailles aux Championnats d’Europe 2022 et remporté le titre européen -23 ans sur le 200 m nage libre en 2023.

Enfin, un autre espoir en natation, Antoine Herlem, pourrait être lui aussi qualifié à l'issue des championnats de France qui se dérouleront du 16 au 21 juin, pour l'épreuve de natation dos 200 m. Il a notamment fini à la 15e place pour le 200 m dos hommes - série lors des Championnats du monde 2023.

Des champions du ballon en lice aussi

En beach-volley, ils sont également deux sportifs de haut niveau à être pressentis pour aller défendre les couleurs de la France aux JO 2024.

Il y a d’abord Arnaud Gauthier-Rat, qui avait déjà eu l’opportunité de se qualifier aux JO de la Jeunesse de Nankin en 2014, où il avait terminé à la 9e place avec son partenaire de l’époque, Arnaud Loiseau. Étudiant en 5e année au département génie électrique et informatique de l’INSA Toulouse, il avait notamment été sacré champion de France en 2019 et fini 15e au classement mondial de 2022.

Clémence Vieira, étudiante en 3e année spécialité génie civil et joueuse en Équipe de France de beach-volley, évolue dans la même discipline. Elle est double championne de France en titre, championne du monde militaire 2023 et actuellement 37e mondiale.

Adepte du ballon aussi, mais pas sur sable, Théo Faure, étudiant en 4e année génie physique, a également toutes ses chances d’être qualifié. Volleyeur professionnel depuis 2019, il évolue désormais en Italie, dans le club de Cisterna après être passé par les Spacers à Toulouse ou encore l’équipe de Montpellier avec laquelle il a été champion de France en 2022.

Sportifs : Ugo Didier, Antoine Viquerat, Lucile Tissariol

Dans un souci d'alléger le texte et sans aucune discrimination de genre, l'emploi du genre masculin est utilisé à titre épicène.