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Année académique : 2023-2024
Département : Sciences et techniques
Domaine d'étude : Sciences de l'ingénieur et technologie
Cursus : Automobile - option véhicules à énergies alternatives
Volume horaire : 30 périodes
Nombre de crédits : 3
Implantation(s) : Sohet
Quadrimestre(s) : Q1
Niveau du cadre francophone de certification : 6

Intitulé U.E. : Stockage de l'énergie électrique et piles à combustible Code U.E. : AV312
Pondération : 60 pts Cycle : 1 Obligatoire : oui Bloc : Bloc 3 Langue d'enseignement : Français

Activités d'apprentissage composant l'UE :

Titre : Titulaire(s) de l'AA : Nombre d'heures :
Stockage de l'énergie électrique et piles à combustibleNZISABIRA Jonathan, 30

Coordonnées du responsable de l'UE :

NZISABIRA Jonathan (Jonathan.NZISABIRA@hel.be) 

Coordonnées des intervenants de l'UE :

NZISABIRA Jonathan (Jonathan.NZISABIRA@hel.be),

Prérequis :

Corequis :
Compétences visées

Collaborer à la conception, à l’amélioration et au développement de projets techniques.

- Analyser une situation donnée sous ses aspects techniques et scientifiques.
- Proposer des solutions qui tiennent compte des contraintes.
- Rechercher et utiliser les ressources adéquates.

Communiquer et informer.

- Mener une discussion, argumenter et convaincre de manière constructive.
- Présenter des prototypes de solution et d’application techniques.
- Utiliser le vocabulaire adéquat.

S’engager dans une démarche de développement professionnel.

- Développer une pensée critique.
- S’informer et s’inscrire dans une démarche de formation permanente.
Description du contenu des activités d'apprentissage (AA) :

1 : Stockage de l'énergie électrique et piles à combustible

Savoir
Comprendre les différents systèmes de stockage d'énergie et de puissance (carburants, batteries, condensateurs, supercondensateurs, volant d'inertie, accumulateurs hydrauliques, air comprimé, etc.).
Connaître les propriétés caractéristiques des batteries et systèmes de stockage d'énergie et de puissance (densité d'énergie, capacité, puissance spécifique, rendement, ..).
Connaître le principe de fonctionnement d'une pile à combustible, les caractéristiques d'une pile à combustible élémentaire, les différents types de PAC et leurs applications. Comprendre la problématique liée à la production, le stockage et l'utilisation de l'hydrogène.

Savoir faire
Etre capable de comparer les différents systèmes de stockage d'énergie et de puissance sur base de leurs propriétés caractéristiques: densité d'énergie, capacité, puissance spécifique, rendement, coût, ...
Pouvoir évaluer les performances des différents systèmes de stockage d'énergie et de puissance.
Etre capable de distinguer les différents types de piles à combustibles et d'énumérer leurs avantages et inconvénients.

Comprendre et analyser la problématique de l'activité d' apprentissage.

Synthétiser son travail      

Savoir être
En fonction des concepts présentés en classe, l'étudiant sera emmené à développer un sens d'analyse critique et de discernement.

La curiosité et la réflexion sont au cœur de cette activité d’apprentissage     
Description des méthodes d'enseignement :

1 : Stockage de l'énergie électrique et piles à combustible

Cours théorique comportant des phases de réflexion et d’exercices:

Les concepts de systèmes de stockage d'énergie sont présentés sous forme d'exposé théorique.
Des exercices pratiques portant sur le dimensionnement des systèmes de stockage d'énergie selon un cahier des charges (performances souhaitées) sont proposés. 

Des études de cas portant sur les accumulateurs (Plomb Acide, Lithium-Ion, Nickel Métal Hydrure,...) et les piles à combustibles (AFC: Alkaline Fuel Cell, PEMFC: Polymer Exchange Membrane Fuel Cell, DMFC: Direct Methanol Fuel Cell, PAFC : Phosphoric Acid Fuel Cell, MCFC: Molten Carbonate Fuel Cell, SOFC: Solid Oxid Fuel Cell) les plus connus sont proposées.

Une formation externe (campus automobile francorchamp-technifutur) et une visite externe (banc d'essai pour la pile à combustible à l'ULg) pour la découverte de la pile à combustible seront organisées dans la mesure du possible.
Modalités et critères d'évaluation :

1 : Stockage de l'énergie électrique et piles à combustible

En commun accord avec les étudiants, l'évaluation peut se faire de deux manières:

1. Une partie de l'évaluation se fait en cours d'année (30%) via des interrogations ou un examen partiel avant les vacances de Noël. Et  un examen écrit est organisé au mois de janvier. Il comprend une partie théorique et une partie exercices  et constitue l'essentiel (70%) de la cote. Les matières faisant objet de l'évaluation partielle ne feront plus partie de l'examen de janvier sauf pour les étudiants ayant été absents à cette évaluation (ils feront un examen global sur toute la matière).

2. Un examen écrit comprennant une partie théorique (50%) et une partie exercices(50%) est organisé à la fin de la période.
Pondération A.A. :

1 : Stockage de l'énergie électrique et piles à combustible

Interrogations et exercices à rendre en cours d'année: 18 points

Examen écrit, organisé en janvier, comprenant une partie théorique pour 21 points et une partie exercices pour 21 points.
Dispositions spéciales COVID-19 :

1 : Stockage de l'énergie électrique et piles à combustible
Dispositions spéciales COVID-19 (session août/septembre 2020) :

1 : Stockage de l'énergie électrique et piles à combustible
Sources, références et supports éventuels :

1 : Stockage de l'énergie électrique et piles à combustible

Les notes de cours seront mises à la disposition des étudiants.

Des références: articles et livres
Pondération U.E. :

Interrogations et exercices à rendre en cours d'année: 18 points

Examen écrit, organisé en janvier, comprenant une partie théorique pour 21 points et une partie exercices pour 21 points.
Pour les unités optionnelles de langues de du département économique, veuillez vous référer à la fiche de langue correspondante (en cours obligatoire).
Toute modification éventuelle de cette fiche en cours d’année ne peut se faire qu’exceptionnellement et avec l’accord de la direction départementale conformément à l’article 77 du décret du 7/11/2013 (force majeure touchant les enseignants responsables).