Capteurs de grandeurs électriques sans contact, autonomes et communicants pour le monitoring du réseau électrique

L’objectif de la thèse CIFRE consiste à développer des capteurs autonomes et communicants pour la gestion des réseaux de transport et de distribution de l’énergie. Ces capteurs seront sans contact, fixés sur les câbles aériens à monitorer ; ils devront mesurer les grandeurs électriques (courant, tension, déphasage, transitoires, …) des signaux se propageant sur lesdits câbles.
L’environnement extrêmement sévère du capteur (courant à proximité immédiate > kA, tensions > 100 kV, fonctionnement en environnement extérieur), son autonomie énergétique ainsi que ses capacités de communication avec une très faible consommation énergétique consisteront autant de défis à relever. Ces développements s’appuieront sur des inventions brevetées de la société Kapteos. Cette thèse CIFRE s’effectuera dans le cadre du projet Sens4Grid de l’ADEME au sein d’un consortium regroupant la société Kapteos et le laboratoire Ampère de l’École Centrale de Lyon, avec la participation de RTE.

Kapteos, PME de haute technologie créée fin 2009, conçoit, fabrique et vend en direct ou via son réseau international de distributeurs, des solutions (produits, services ou études) de mesure d’ondes électromagnétiques répondant aux besoins des secteurs de l’automobile, de la défense, de l'énergie, du médical, des télécoms et de l'aérospatial, tant pour la recherche que pour l'industrie. Présente à travers le monde (Europe, Amérique du Nord, Moyen Orient et Asie du sud-est), l’entreprise effectue 80 % de son chiffre d’affaires à l’export. Elle a été lauréate de nombreux prix nationaux et internationaux, possède un portefeuille d’une dizaine de brevets et définit l’état de l’art dans son domaine.
 

Le laboratoire est une unité mixte de recherche (UMR 5005) du CNRS, de l’École Centrale de Lyon, de l’INSA de Lyon, et de l’Université Claude Bernard Lyon 1. Au 17/5/2021, il regroupe 185 personnes, dont 83 doctorants et 75 chercheurs et enseignants-chercheurs. La production scientifique du laboratoire, de l’ordre de 90 articles revue et 120 communications en conférence par an, est accessible à l’adresse suivante : https://hal.archives-ouvertes.fr/AMPERE/search/index/?q=* . Son budget annuel moyen, de l’ordre de 3 millions d’euros (hors salaire des personnels permanents) provient pour près de moitié d’institutionnels régionaux ou nationaux, 21% de financements industriels directs, 20 % de financements européens, et 11 % de ses dotations récurrentes.

Le laboratoire Ampère est spécialisé dans la gestion et l’utilisation rationnelle de l’énergie dans les systèmes en relation avec leur environnement. Il développe pour cela des activités disciplinaires et trans-disciplinaires portées par ses trois départements et ses six priorités. Les trois départements portent une vision disciplinaire, et constituent une structure pérenne du laboratoire : automatique pour l’ingénierie des systèmes (AIS), bio-ingénierie (BIO) et énergie électrique (EE). Les 6 priorités visent à favoriser la transdisciplinarité, et sont redéfinies régulièrement, en fonction de l’émergence de nouveaux sujets ou besoins sociétaux. 

PROFIL RECHERCHE : Élève ingénieur de grande école à dominante électronique/électromagnétisme 

COMPETENCES TECHNIQUES :
- Maîtrise de l’informatique embarquée et de l’instrumentation
- Solides bases en électromagnétisme
- Connaissances en mécanique, thermique et énergétique
- Bonnes connaissances en mathématique et algorithmique
- Bonne maîtrise de l’anglais
COMPETENCES COMPORTEMENTALES :
- Autonomie et grande rigueur
- Analyse et esprit de synthèse
- Très bon relationnel
- Curiosité intellectuelle et scientifique