1 UNIVERSITE IBN TOFAÏL Ecole Nationale Des Sciences Appliquées de Kénitra Moroccan foundation for Advanced Sciences, Innovation and Research (MAScIR) Rapport de Projet de Fin d’Etudes Conception et Réalisation d’un Chargeur de Batterie au Plomb 12V pour Applications photovoltaïques Réalisé par : Mehdi Amine LAHLOU KASSI Encadré par : Mme. Khadija EL KAMOUNY : Encadrant Professionnel Mr. Rachid EL GOURI : Encadrant Pédagogique (Du 1 er Février au 31 Juillet)
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UNIVERSITE IBN TOFAÏL
Ecole Nationale Des Sciences Appliquées de Kénitra
Moroccan foundation for Advanced Sciences,
Innovation and Research
(MAScIR)
Rapport de Projet de Fin d’Etudes
Conception et Réalisation d’un Chargeur de Batterie au Plomb 12V pour Applications photovoltaïques
Réalisé par :
Mehdi Amine LAHLOU KASSI
Encadré par :
Mme. Khadija EL KAMOUNY : Encadrant Professionnel
Mr. Rachid EL GOURI : Encadrant Pédagogique
(Du 1er Février au 31 Juillet)
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Remerciement
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Remerciement
Nul ne peut nier que l’obtention d’un stage de fin d’étude n’est pas chose aisée, c’est pourquoi
je remercie en premier lieu la fondation MAScIR qui offre d’innombrables opportunités de ce
genre, et qui m’a accueilli durant ces six mois de stage.
Je tiens à remercier tout particulièrement mon parrain de stage, Mme. Khadija EL KAMOUNY,
de m’avoir accordé toute sa confiance en me donnant l’occasion de travailler sur un projet
aussi édifiant, ainsi que pour le grand effort qu’elle a fourni, le soutien précieux qu’elle m’a
apporté et tout le temps qu’elle m’a consacré. Je remercie également Mr. Brahim LAKSSIR,
chef de l’équipe Microelectronics & Packaging, de son attitude encourageante et
compréhensive durant les moments difficiles ainsi que tout au long de mon stage. Je n’oublie
pas mon collègue, Yassine OUAMER, que je remercie infiniment de toute l’aide qu’il m’a
apporté pour mener à bien ma mission.
Il m’est aussi agréable d’exprimer ma gratitude envers tous les membres de l’équipe de leur
accueil chaleureux, en particulier Mme. Ilham BOUZIDA qui n’a jamais hésité de me faire part
de son incontournable expérience, et aussi tout le personnel de l’entreprise qui n’a en aucun
cas négligé les valeurs humaines dans les relations que j’ai entretenu.
Mes sincères remerciements vont également à mon encadrant pédagogique, Mr Rachid
ELGOURI de l’ENSA de Kenitra, de son inestimable contribution à ma formation, et de sa
disponibilité pour l’encadrement de mon stage. Je témoigne aussi de ma gratitude envers tous
les membres du jury du temps accordé à l’évaluation de mon travail.
Je n’oublie surtout pas mes chers parents pour leur soutien moral et matériel, et qui ont
toujours répondu présent lors de l’accomplissement de ma mission.
Acquérir une expérience professionnelle dans une entreprise de forte notoriété telle que
MAScIR est non seulement un plaisir, mais par-dessus tout un réel aboutissement dans mon
cursus universitaire. Ainsi j’ai pu enrichir mes connaissances pratiques en la compagnie de
gens compétents que je ne remercierai jamais assez.
Remerciement
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No one can deny that getting an internship is not easy, so I first thank MAScIR Foundation for
offering countless opportunities of this kind, and welcoming me during this six-month
internship.
I would particularly like to thank my internship sponsor, Ms. Khadija EL KAMOUNY, for giving
me all her confidence by providing me the opportunity to work on such an inspiring project,
as well as for the great effort she has done, the valuable support she gave me and all the time she
devoted to me. I also thank Mr. Brahim LAKSSIR, leader of the Microelectronics & Packaging
team, for its encouraging and comprehensive attitude during difficult times and throughout
my internship. I do not forget my colleague Yassine OUAMER, whom I thank very much for all
the help he has given me to carry out my mission.
I find it enjoyable to express my gratitude to all the team members for their warm welcome,
especially Ms. Ilham Bouzida who has never hesitated to share her must- experience, and also
the staff of company that has in any case neglected human values in the relationships I have
kept.
My sincere thanks also go to my pedagogic internship supervisor, Mr. Rachid ELGOURI from
ENSA Kenitra, for its invaluable contribution to my training, and availability for supervising my
internship. I also testify my gratitude to all members of the jury of the time allowed to evaluate
my work.
I do not forget especially my dear parents for their moral and material support, and who have
always been there in the fulfillment of my mission.
Gaining work experience in a high-profile company like MAScIR is not only a pleasure, but also
a real achievement in my university course. Thus I could enrich my practical knowledge in the
company of good people that I will never thank enough.
Remerciement
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، سهالالحصول على التدريب للخريجين ليس ال أحد يستطيع أن ينكر أن
فر فرصا ال تحصى من هذا القبيل، التي تو MAScIR ؤسسة لذلك أشكر أوال م
خالل فترة التدريب ستة أشهر. نياستضافتوالتي
عطايي إل ي التدريب، السيدة خديجة الكموني،راعوأود بصفة خاصة أن أشكر
لعمل على مثل هذا المشروع الملهم، و على الجهد ل بتمكينيكل ثقتها
الذي وقتالكل ، و كذايقدر بثمن ها الذي الو دعم الذي قدمت الكبير
فريقرييس ،لقصير. وأود أيضا أن أشكر السيد إبراهيم كرست لي
خالل على دعمه و تشجيعه التغليف، و االلكترونيات الدقيقة و التعبئة
، عمراو ياسين يأنا ال أنسى زميل التدريب. مدةاألوقات الصعبة، و طوال
تنفيذ مهمتي.ء على كل المساعدة التي قدمها لي أثنا الذي أشكره كثيرا
أعضاء الفريق على ترحيبهم جميعتناني لعن ام أعبرأن يسرني أيضا
بوزيدا التي لم تتردد في أن تفيدني ، وخاصة السيدة إلهام الحار
لذين لم يهملوا في أي الشركة ا بخبرتها اال محدودة، وكذلك جميع موظفي
حال القيم اإلنسانية في العالقات التي ربطتني بهم.
، السيد مؤطري الدراسي في هذا التدريبوأتقدم بخالص الشكر أيضا إلى
، بالقنيطرة رشيد الكوري من المدرسة الوطنية للعلوم التطبيقية
كما أنني أشهد .و تأطيري خالل هذا التدريب، لمساهمته القيمة في تأهيلي
.لتقييم عملي كرسامتناني لجميع أعضاء لجنة التحكيم من الوقت الم
لتقديم الدعم المعنوي والمادي، ينال أنسى خصوصا والدي العزيز أنا
.واجبيأداء بجانبي خاللوالذين كانوا دايما
ليس فقط MAScIR مثلالعمل في شركة ذات سمعة عالية ب اكتساب الخبرة
و هكذا . مساري الجامعيمتعة، ولكن قبل كل شيء إنجازا حقيقيا في
أذلي لهم أن من إثراء معارفي العملية بصحبة أشخاص لن أستطيع تمكنت
شكر مهما فعلت.تمام ال
Remerciement
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Table des Matières
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Table des Matières
INTRODUCTION GENERALE ............................................................................................................................ 13
1. OBJECTIF DU STAGE ...................................................................................................................................... 13
2. DOMAINE DU STAGE ..................................................................................................................................... 13
3. PLAN DU RAPPORT ....................................................................................................................................... 13
CHAPITRE 1 : PRESENTATION DE L’ENTREPRISE D’ACCUEIL ...................................................................... 15
1. FICHE TECHNIQUE DE L’ENTREPRISE ................................................................................................................. 15
2. DOMAINE D’ACTIVITE DE L’ENTREPRISE ............................................................................................................. 15
2.1. Généralités à propos de l’entreprise ............................................................................................. 15
2.2. Partenaires de la fondation ........................................................................................................... 16
2.3. Quelques chiffres ........................................................................................................................... 17
3. STRUCTURE ET ORGANISATION GENERALE ......................................................................................................... 18
4. PRESENTATION DU LIEU DE DEROULEMENT DU STAGE .......................................................................................... 19
5. DESCRIPTION DU DEROULEMENT DU STAGE (ORDRE CHRONOLOGIQUE) .................................................................. 21
6. ACTIVITES ET TACHES PROFESSIONNELLES EXERCEES ............................................................................................ 21
CHAPITRE 2 : CONTEXTE GENERAL DU PROJET ......................................................................................... 23
1. CAHIER DES CHARGES ................................................................................................................................... 23
2. ETUDE PREALABLE OU ETUDE D’OPPORTUNITE DES SOLUTIONS .............................................................................. 23
2.1. Types de batteries ......................................................................................................................... 23
2.2. Les batteries au Plomb (Pb) ........................................................................................................... 26
2.3. Algorithme de chargement d’une batterie au Plomb .................................................................... 26
2.4. Solution proposée en se basant sur les contraintes et exigences .................................................. 28
3. PLAN D’ACTION OU ETAPES DE REALISATION ...................................................................................................... 29
4. PLANNING (DIAGRAMMES DE GANTT) ............................................................................................................. 29
CHAPITRE 3 : ETUDE DETAILLEE DU PROJET .............................................................................................. 31
1. DESCRIPTION DE LA SOLUTION ........................................................................................................................ 31
1.1. Principe du système ....................................................................................................................... 31
1.2. Description, fonctionnalités et applications du LTC4000-1 et LT3845A ........................................ 33
2. ARCHITECTURE GENERALE DE LA SOLUTION ....................................................................................................... 35
3. ARCHITECTURE DETAILLEE DE LA SOLUTION ........................................................................................................ 36
3.1. Principe de fonctionnement, dimensionnement et configuration des fonctions du LT3845A ....... 37
3.1.1. Principe de fonctionnement ..................................................................................................................... 37
Table des Matières
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3.1.2. Programmation de la fréquence de commutation ................................................................................... 38
3.1.3. Programmation de la tension de sortie .................................................................................................... 38
3.1.4. Le démarrage en douceur ......................................................................................................................... 39
3.1.5. La fonction Shutdown ............................................................................................................................... 39
3.1.6. Sélection de l’inductance .......................................................................................................................... 39
3.1.7. Sélection des MOSFET .............................................................................................................................. 40
3.1.8. Sélection de la capacité d’entrée .............................................................................................................. 42
3.1.9. Sélection de la capacité de sortie ............................................................................................................. 42
3.1.10. Sélection de la résistance de mesure de courant ................................................................................ 43
3.2. Principe de fonctionnement, dimensionnement et configuration des fonctions du LTC4000-1 .... 43
3.2.1. Configurations nécessaires et comportement lors d’un cycle de charge ................................................. 43
3.2.2. Boucle de régulation de la tension d’entrée ............................................................................................. 46
3.2.3. Boucle de régulation du courant de charge .............................................................................................. 47
3.2.4. Boucle de régulation de la tension de batterie ......................................................................................... 49
3.2.5. Boucle de régulation de la tension de sortie du système ......................................................................... 51
3.2.6. Mode de terminaison de charge sélectionné ........................................................................................... 51
3.2.7. Monitoring de courant d’entrée et du courant de batterie ...................................................................... 52
3.2.8. Fonction de Undervoltage lockout (UVLO) et de monitoring de la tension d’entrée ............................... 52
3.2.9. Fonction d’ajustement de température de charge admissible ................................................................. 54
3.2.10. Fonction de détection du statut de la batterie .................................................................................... 55
3.2.11. Sélection des PMOS externes .............................................................................................................. 56
4. RESULTATS ET INTERPRETATIONS ..................................................................................................................... 56
CHAPITRE 4 : SIMULATION ET REALISATION DU PROJET .......................................................................... 59
1. OUTILS DE SIMULATION ET REALISATION DU PROJET ............................................................................................ 59
1.2.1. Capture de Schématiques ......................................................................................................................... 59
1.2.2. 3D PCB Design ........................................................................................................................................... 60
2. SIMULATION DU PROJET ................................................................................................................................ 60
2.1. Simulation du fonctionnement du LT3845A .................................................................................. 60
2.2. Simulation du fonctionnement du LTC4000-1 ............................................................................... 63
3. REALISATION DU PROJET ................................................................................................................................ 64
3.1. Edition des Schémas des deux cartes ............................................................................................ 64
3.1.1. Schématique du LT3845A ......................................................................................................................... 64
3.1.2. Schématiques du LTC4000-1 ..................................................................................................................... 66
3.2. Réalisation des circuits imprimés .................................................................................................. 70
3.2.1. Choix du nombre de couches des PCB réalisés ......................................................................................... 70
3.2.2. Considérations à prendre en compte lors du Design du LT3845A ............................................................ 71
3.2.3. Considérations à prendre en compte lors du Design du LTC4000-1 ......................................................... 73
3.2.4. Présentation des cartes réalisées, assemblage et raccordement ............................................................. 75
Table des Matières
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4. TEST ET VERIFICATION ................................................................................................................................... 77
4.1. Test et vérification du hacheur Buck contrôlé par le LT3845A ...................................................... 77
4.1.1. Plateforme de test .................................................................................................................................... 77
4.2. Test et vérification du chargeur de batterie .................................................................................. 79
4.2.1. Plateforme de test .................................................................................................................................... 79
4.2.2. Test de la phase CC ................................................................................................................................... 81
4.2.3. Test de la phase CV ................................................................................................................................... 83
4.2.4. Test de la phase de floating ...................................................................................................................... 84
4.2.5. Test en cas d’absence d’énergie à l’entrée ............................................................................................... 86
CONCLUSION GENERALE ................................................................................................................................ 87
FIGURE 1.1 : LOCALISATION DE LA FONDATION MASCIR ................................................................................................... 16
FIGURE 1.2 : EVOLUTION DES INDICATEURS CLES DE MASCIR AU COURS DES 5 DERNIERES ANNEES ........................................... 17
FIGURE 1.4 : LABORATOIRE DE FIABILITE ET ANALYSE DE DEFAUTS ........................................................................................ 20
FIGURE 2.6 : EMPLOI DU TEMPS DES TACHES RELATIVES AU PROJET ...................................................................................... 30
FIGURE 2.7 : DIAGRAMME DE GANTT DU PROJET ............................................................................................................. 30
FIGURE 3.1 : SCHEMA SYNOPTIQUE DE LA SOLUTION ......................................................................................................... 31
FIGURE 3.2 : FONCTIONNEMENT EN CAS DE PUISSANCE SUFFISAMMENT ELEVEE ..................................................................... 32
FIGURE 3.3 : FONCTIONNEMENT EN CAS DE FAIBLE PUISSANCE ............................................................................................ 32
FIGURE 3.4 : FONCTIONNEMENT EN CAS D'EXTINCTION DU PANNEAU ................................................................................... 33
FIGURE 3.5 : SCHEMA BLOC DE L’ARCHITECTURE GENERALE DE LA SOLUTION .......................................................................... 35
FIGURE 3.6 : CONFIGURATION DU LT3845A .................................................................................................................. 37
FIGURE 3.7 : BLOC DES CONTROLEURS DE DIODE IDEALE ET CONTROLE POWERPATH ............................................................... 45
FIGURE 3.8 : BOUCLE DE REGULATION DE LA TENSION D'ENTREE .......................................................................................... 47
FIGURE 3.9 : BOUCLE DE REGULATION DU COURANT DE CHARGE DE LA BATTERIE .................................................................... 48
FIGURE 3.10 : BOUCLE DE REGULATION DE LA TENSION DE BATTERIE POUR UN ALGORITHME DE CHARGE A 2 PHASES ..................... 49
FIGURE 3.11 : CONFIGURATION DE LA BOUCLE DE REGULATION DE LA TENSION DE BATTERIE POUR UN ALGORITHME DE CHARGE EN 3
FIGURE 4.13 : ASSEMBLAGE ET RACCORDEMENT DES DEUX CARTES...................................................................................... 76
FIGURE 4.14 : PLATEFORME DE TEST DU HACHEUR CONTROLE PAR LE LT3845A .................................................................... 77
FIGURE 4.15 : TENSION D'ENTREE ET DE SORTIE DU HACHEUR CONTROLE PAR LE LT3845A ...................................................... 78
FIGURE 4.16 : SIGNAUX DE COMMUTATION DES MOSFET TG ET BG .................................................................................. 78
FIGURE 4.17 : VARIATION DU RAPPORT CYCLIQUE POUR UNE TENSION D'ENTREE DE 30V ......................................................... 79
FIGURE 4.18 : SPECIFICATIONS DE LA BATTERIE DE TEST ..................................................................................................... 80
FIGURE 4.19 : ALGORITHME DE CHARGE AVEC LES VALEURS A VERIFIER LORS DU TEST .............................................................. 81
FIGURE 4.20 : COURANT DE CHARGE EN PHASE CC / D2 ON, D4 OFF ................................................................................ 82
FIGURE 4.21 : TENSION DE BATTERIE EN PHASE CC ........................................................................................................... 82
FIGURE 4.22 : COURANT DE BATTERIE EN PHASE CV / D2 ON, D4 OFF............................................................................... 83
FIGURE 4.23 : TENSION DE CHARGE EN PHASE CV ............................................................................................................ 83
FIGURE 4.24 : COURANT DE BATTERIE EN PHASE CV (APRES PLUSIEURS MINUTES) / D2 ON, D4 OFF ........................................ 84
FIGURE 4.25 : TENSION DE CHARGE EN PHASE CV (APRES PLUSIEURS MINUTES) ..................................................................... 84
FIGURE 4.26 : COURANT DE BATTERIE EN PHASE DE FLOATING ............................................................................................ 85
FIGURE 4.27 : TENSION DE FLOATING ............................................................................................................................ 85
FIGURE 4.28 : COURANT FOURNI PAR LA BATTERIE POUR UNE CHARGE DE 1K / D3 ON ........................................................... 86
FIGURE 4.29 : TENSION FOURNIE PAR LA BATTERIE ........................................................................................................... 86
Liste des Tableaux
TABLEAU 1.1 : FICHE TECHNIQUE DE L'ENTREPRISE D'ACCUEIL ............................................................................................. 15
TABLEAU 2.1 : CARACTERISTIQUES DES QUATRE GRANDS TYPES DE BATTERIES ........................................................................ 24
TABLEAU 3.1 : FREQUENCES RECOMMANDEES PAR LE CONSTRUCTEUR ET LEURS RESISTANCES DE PROGRAMMATION ..................... 38
TABLEAU 3.2 : LES DIFFERENTS ETATS DE LA BATTERIE LORS DE SON CYCLE DE CHARGE ............................................................. 56
TABLEAU 3.3 : SUGGESTIONS DE PMOS EXTERNES FOURNIS PAR LE CONSTRUCTEUR ............................................................... 56
TABLEAU 4.1 : ETATS DES LEDS D2 ET D4 ET STATUTS DE CHARGE CORRESPODNANT .............................................................. 69
Introduction générale
13
Introduction générale
1. Objectif du stage
Dans le cadre de mon projet de fin d’études en génie électrique à l’école nationale des
sciences appliquées (ENSA) de Kenitra, option électronique et systèmes embarqués, j’effectue
un stage de six mois qui a débuté le 01/02/2016 au sein de la fondation MAScIR (Moroccan
foundation for Advanced Science, Innovation and Research), un centre marocain ayant pour
mission principale la promotion de la recherche scientifique et le développement
technologique.
Faisant partie de l’équipe Microelectronics & Packaging, cette expérience professionnelle a
consisté essentiellement en l’exploitation de mes acquis en matière de microélectronique et
électronique de puissance, afin de développer un chargeur de batterie au Plomb 12V à partir
d’une source d’énergie solaire.
Enfin, les nombreux entretiens que j’ai pu avoir avec le personnel des différents départements
de la société m’ont permis de donner une cohérence à ce rapport.
2. Domaine du stage
Ce stage de six mois au département de Microélectronique représente pour moi l’opportunité
tant attendue de réaliser un produit au service d’un organisme disposant d’une forte notoriété
telle que MAScIR, répondant à des besoins en matière de stockage du surplus d’énergie
émanant d’une source renouvelable sous forme d’énergie électrique.
Ainsi, j’ai pu apprendre dans d’excellentes conditions les algorithmes de charge d’une batterie
au Plomb, ainsi que la circuiterie permettant de mettre une batterie en charge tout en tenant
compte de son étant de santé.
3. Plan du rapport
L’élaboration de ce rapport a pour principal but de mettre en évidence les différentes
fonctionnalités du design de la solution permettant de charger une batterie au plomb 12V, et
qui a été conçu grâce à des efforts journaliers au sein de l’équipe Microelectronics &
Packaging.
Après une brève présentation de la fondation MAScIR, je vais entamer ce rapport avec la
définition du cadre général du projet, suivi d’une étude détaillée de celui-ci comprenant une
Introduction générale
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description de la solution et ses étapes de conception, pour finir avec une exposition des
résultats de réalisation, testés et vérifiés.
Chapitre 1 : Présentation de l’entreprise d’accueil
15
Chapitre 1 : Présentation de l’entreprise d’accueil
1. Fiche technique de l’entreprise
Raison sociale Moroccan Foundation for Advanced Science, Innovation
and Research
Date de
création
2007
Siège social Rue Mohamed El Jazouli, Rabat Design Center, Madinat
Al Irfane
10100 Rabat
Maroc
Forme
juridique
Institution publique à but non lucratif
Directeur
général
M.BOUZEKRI Hicham
Effectif global +100 ingénieurs et chercheurs
Téléphone + 212 5 30 27 98 75
Fax + 212 530 27 58 28
Site web www.mascir.com
Tableau 1.1 : Fiche technique de l'entreprise d'accueil
2. Domaine d’activité de l’entreprise
2.1. Généralités à propos de l’entreprise
MAScIR (Moroccan foundation for Advanced Science, Innovation and Research) est un
organisme de recherche à caractère scientifique et technologique. Il est voué à la recherche
en nanotechnologie, en biotechnologie, en technologie numérique, en microélectronique, en
énergie et en environnement ; la fondation se veut présente là où les enjeux de la société
l’exigent.
La figure suivante montre l’emplacement de l’entreprise :
Chapitre 1 : Présentation de l’entreprise d’accueil
16
Figure 1.1 : Localisation de la fondation MAScIR
Rassemblant d’éminents chercheurs des quatre coins du monde, MAScIR regroupe des
équipes scientifiques œuvrant dans des domaines innovants et complémentaires et met à leur
disposition une infrastructure scientifique de pointe.
2.2. Partenaires de la fondation
Les principaux partenaires de la fondation MASCIR sont :
Lear Corporation : l’un des principaux fournisseurs mondiaux de sièges automobiles
et des systèmes de gestion de l’énergie électrique.
Thales : figure parmi les leaders européens de la fabrication et de la commercialisation
d'équipements et de systèmes électroniques destinés aux secteurs de l'aérospatial, du
transport, de la défense et de la sécurité.
Chapitre 1 : Présentation de l’entreprise d’accueil
17
OCP : Un acteur incontournable sur le marché des phosphates et de ses produits
dérivés. Présent sur toute la chaine de valeur, il est le premier exportateur de cette
matière dans le monde.
STERIMED : Une société spécialisée dans le domaine de l’eau et des technologies de
l’environnement. Son objectif est d’accompagner les entreprises et collectivités dans
la résolution des problématiques liées à l’eau et à l’environnement.
COSUMAR : Un groupe marocain, filiale de la Société nationale d'investissement,
spécialisé dans l'extraction, le raffinage et le conditionnement du sucre sous
différentes formes. Il est devenu l'unique opérateur sucrier marocain après
l'acquisition de SUTA, SUCRAFOR, SUNABEL et SURAC en 2005.
2.3. Quelques chiffres
MAScIR rassemble près de 100 chercheurs et ingénieurs, son chiffre d'affaire a été de 93.6
millions de Dirham au cours de l'année 2014. La figure 1.2 présente l'évolution des chiffres
clés de la fondation au cours des 5 dernières années.
Figure 1.2 : Evolution des Indicateurs Clés de MAScIR au cours des 5 dernières années
Chapitre 1 : Présentation de l’entreprise d’accueil
18
3. Structure et organisation générale
La Fondation est gérée par un conseil d’administration qui est investi de pouvoirs de gestion
à cet égard. Le Conseil dispose de quatre comités distincts - un Comité d’Investissement, un
Comité de suivi, un comité de vérification et un Comité de Rémunération - qui assurent une
gestion rapprochée des sujets relatifs à leur mission.
Le Conseil d'administration détermine les orientations stratégiques de MAScIR et veille à leur
mise en œuvre dans des réunions régulières. En prenant des décisions, le Conseil compte sur
le travail des comités spécialisés.
Le Comité de vérification ou Comité d'audit permet à la Commission de veiller sur la qualité
des contrôles internes et l'intégrité de l'information divulguée aux intervenants et aux
partenaires.
Le Comité des Rémunérations est responsable de faire des recommandations au Conseil sur
la nomination des administrateurs. Il est également responsable de l'examen de la politique
en matière de rémunération de la haute direction au sein de MAScIR.
Le Comité de suivi surveille la mise en œuvre effective et correcte des projets dans le cadre
de l'accord signé entre MAScIR et le Gouvernement marocain.
Finalement, le Comité d'Investissement assiste le Conseil d'administration dans
l'accomplissement de sa responsabilité de surveillance pour les actifs d'investissement liés à
l'équipement scientifique.
Le travail de ce conseil a abouti, depuis la création de l’entreprise en 2007 par le
gouvernement marocain en tant que fondation à but non lucratif, a une expansion de MAScIR
en créant :
MAScIR MicroElectronics : a pour objectif de devenir un centre de Recherche et
Développement dans le domaine de la microélectronique.
MAScIR BioTechnology : deuxième centre inscrit dans MAScIR œuvrant dans le
domaine de la biotechnologie : recherche et développement des médicaments ou des
biocides.
NanoTechnology : qui a pour mission de mener des recherches appliquées, innovantes
et à la fine pointe de la technologie dans le domaine des nanomatériaux et des
nanotechnologies. Ces recherches sont menées par une équipe internationale de haut
Chapitre 1 : Présentation de l’entreprise d’accueil
19
calibre travaillant dans un environnement unique et utilisant une infrastructure de
pointe.
4. Présentation du lieu de déroulement du stage
MAScIR Micro est un centre d’innovation et développement de technologie dans le domaine
de la microélectronique. Il se focalise sur la simulation, les tests, le design, le packaging, la
qualification et le prototypage des produits microélectroniques.
4.1. Mission
Le programme Microélectronique a réuni une équipe de direction de classe mondiale pour
assurer la traction initiale sous licence des technologies de pointe qui sont disponibles pour
une utilisation immédiate.
L'équipe travaille actuellement sur la construction des liens étroits de collaboration avec des
institutions de classe mondiale, commerciaux et académiques, en se concentrant sur le
développement de produits orientés vers le marché et de prototypage.
MAScIR Micro fournit des services pour des clients industriels, mais elle développe aussi son
propre business dans les domaines suivants :
L’intégration et la miniaturisation des systèmes microélectroniques
L’analyse de fiabilité et défaillance des produits
Modélisation des systèmes complexes
Prototypage et industrialisation des produits innovants
Industrialisation des idées et résultats académiques
4.2. Laboratoires
Le département microélectronique de MAScIR possède plusieurs laboratoires équipés de
technologie avancée :
Salle blanche
Laboratoire de fiabilité et analyse de défauts
Laboratoire électronique
Chapitre 1 : Présentation de l’entreprise d’accueil
20
Figure 1.3 : Salle Blanche
Figure 1.4 : Laboratoire de fiabilité et analyse de défauts
4.3. Equipements
Ces laboratoires disposent d’équipements de technologie de pointe à citer :
Ligne CSP (Chip Scaled Packaging)
Ligne SMT (Surface Mount Technology)
SAM (Scanning Acoustic Microscope)
SEM (Scanning Electron Microscope)
AFM (Atomic Force Microscopy)
Chapitre 1 : Présentation de l’entreprise d’accueil
21
X-Ray
Chambres climatiques
5. Description du déroulement du stage (ordre chronologique)
La fondation MAScIR offre à ses employés plus que les moyens nécessaires pour l’exercice de
leurs fonctions, et ce dans une atmosphère familiale. C’est pour toutes ses raisons que je n’ai
trouvé aucune difficulté à m’intégrer au sein de l’entreprise dans un esprit pleinement motivé.
C’est ainsi que mon stage s’est déroulé selon trois étapes principales. En premier lieu, ce fut
une période d’adaptation où j’ai eu l’occasion de côtoyer mes collègues, de connaitre le
fonctionnement de notre département par rapport à l’entreprise et de visiter les laboratoires.
En second lieu, les nouvelles connaissances que je venais d’acquérir m’ont permis de bien me
situer vis à vis du sujet sur lequel porte mon projet de fin d‘études. C’était donc une phase
d’exécution de la mission confiée par le département accompagnée par un bon suivi de la part
de l’équipe. En dernier lieu, il s’agit d’une étape de test et vérification, ainsi que l’évaluation
de fiabilité du produit qui s’étend jusqu’à aujourd’hui.
6. Activités et taches professionnelles exercées
Mon passage à MAScIR s’est avéré très édifiant par les diverses activités et taches
professionnelles que j’ai eu l’occasion de pratiquer.
En effet, le travail sur mon projet m’a permis d’acquérir plusieurs compétences en matière
d’ingénierie électronique lors de l’exercice de Design, ou encore la manipulation de
composants et matériel électriques, notamment l’acquisition des techniques de soudure
manuelle. De plus, j’ai pu organiser des meetings et réunions avec mon encadrant, le directeur
du département et les autres membres de l’équipe où il m’était demandé de présenter mon
état d’avancement ou quelconque autres idées et aboutissements dans ce sens.
Parallèlement, j’ai aussi assisté à des formations en sécurité de manœuvres dans les
Laboratoires, ou encore à des conférences, comme j’ai eu l’occasion de suivre des processus
de vérification et de Packaging accomplis par les membres de l’équipe de Microélectronique
spécialisés dans ces tâches.
Chapitre 1 : Présentation de l’entreprise d’accueil
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Chapitre 2 : Contexte général du projet
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Chapitre 2 : Contexte général du projet
1. Cahier des charges
Le but de ce stage est de concevoir un chargeur de batterie de 12V au Plomb à partir d’un
panneau photovoltaïque de 250W, avec une tension VMP = 29V, et une tension en circuit-
ouvert égale à 36V. Ainsi, le cahier des charges d’un tel projet a été établit comme suit :
Etude de la batterie au Plomb et de ses algorithmes de chargement
Conception d’un circuit de puissance capable de charger la batterie selon les
paramètres à respecter dans son algorithme de charge
Optimisation d’un tel circuit en lui ajoutant des fonctions de Monitoring ou des
méthodes d’amélioration du rendement et de l’efficacité du système
Réalisation du circuit imprimé à l’aide de Altium Designer
2. Etude préalable ou Etude d’opportunité des solutions
Avant d’entrer dans les détails électriques d’un chargeur de batterie, il est judicieux de
commencer par une étude des différents types de batteries disponibles dans le marché, de
connaitre leurs caractéristiques chimiques et électriques afin de déterminer les spécifications
techniques du circuit à réaliser.
Une batterie d'accumulateurs, ou plus communément une batterie, est un ensemble
d'accumulateurs électriques reliés entre eux de façon à créer un générateur électrique de
tension et de capacité désirée. Ces accumulateurs sont parfois appelés éléments de la batterie
ou cellule, et leur nombre ainsi que leur association (en série ou en parallèle) permet de
déterminer le niveau de tension fourni par la batterie.
2.1. Types de batteries
Selon la technologie, il existe quatre grands types de batteries à savoir les batteries Nickel
Cadmium (Ni-Cd), Nickel Métal Hydride (Nimh), au lithium (Li) et au Plomb (Pb).
Caractéristique
Technologie NI-Cd Nimh Li Pb
Energie/Poids (Wh/Kg) 20 à 60 30 à 80 100 à 250 20 à 40
Energie/Volume (Wh/L) 50 à 150 140 à 300 200 à 620 40 à 100