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
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