Etude d’un système de

Récupération d’énergie mécanique

Projet #80

L’énergie par la marche

l’équipe

Arthur ARNAUDHicham COUCOUDamien DEVAUTKévin PLANCHET

Introduction

Ambitions du projet

Etudier d’autres formes de récupération d’énergie

Présenter un système simple de récupération d’énergie mécanique

Apprendre à gérer un projet sur plusieurs mois

Notre plan

Principe de la cellule

Principe du système

Efficacité du système

Principe de la cellule

Comment récupérer de l’énergie?

3 méthodes couramment utilisées

Lo

adVs

C RsPiezoelectric generator

Effet piézoélectrique

Méthodes de récupération d’énergie

Effet inductif Effet capacitif

Les polymèresdiélectriques

Utiliser les propriétés électriques et mécaniques d’un matériau au sein d’une cellule capacitive

Structure de la cellule

Electrode graisse conductrice,

métal…Polymère diélectrique3M VHB 4910

La récupération d’énergie s’effectue en faisant subir un cycle de quatre étapes au polymère

Faire travailler la pression de Maxwell…

Pression de Maxwell : Loi de Hooke :

Capacité de la cellule: Energie récupérée:

-Module d’Young: 2 Mpa -Permittivité diélectrique: 4,8 -Densité d’énergie théorique: 3,4 J.cm-3

Circuit de mesure

Cycle à tension constante:

-Interrupteurs 1 et 2 fermés durant la phase active

Cycle à charge constante:

-Interrupteurs 1 et 2 ouverts durant la phase active

Cycle à tension constante

Résultats de mesures:

-Polarisation de la cellule sous 30V

-Capacités d’environ 10pF

-Energie récupérée de l’ordre de 1-10nJ

-Faible tension de polarisation

-Utilisation d’électrodes en aluminium

-Contrainte par compression

Principe du système

Où récupérer de l’énergie?

Récupérer à l’aide d’un système fixe l’énergie de la marche

Physiologie de la marche

L’étude de la marche fournit des indications sur la structure du système

Organisation du système

Appareils électriqu

es

DC/HDC

Cellule

Module Alimentatio

n

Cellule

Module Alimentatio

nModule Energie

Régulateur

tension

Source tension

Cellule

Module Alimentatio

n

Cellule

Module Alimentatio

n Module Energie

Efficacité du système

Augmenter la quantité d’énergie en utilisant des zones de forte densité humaine

Principe du système

une cellule

Intensité de l’impulsion reçue

Estimation de l’énergie récupérée:

Pression de 1000kPaPolarisation de 30V

Energie récupérée d’environ 1Jpar marche

-augmenter la tension (~3000V)-augmenter le nombre de couches de cellules

Possibilité d’atteindre des énergies d’environ 1J par marche

Distance de 100Pas de 1m1 millions de personnes

Energie récupérée d’environ 100kWh en une journée

Conclusion

Développer les circuits de gestion de l’énergie

Estimer le coût d’un tel système

Perspectives

Comparer les performances de ce système par rapport à celles d’un système utilisant des matériaux piézoélectriques

Merci pour votre attention