Microgénérateurs à aimants permanents entraînés par des microturbines à air ou des micromachines à gaz chaud

par Florian Herrault

Thèse de doctorat en Matériaux, technologie et composants pour l'électronique

Sous la direction de M. Allen et de Jean-Claude Portal.

Soutenue en 2009

à Toulouse, INSA .


  • Résumé

    The constant miniaturization of electronic systems has driven the development of new generations of ultra-compact power sources that could surpass the performance of conventional batteries. MEMS-based heat-engine-driven devices are very attractive in such small power systems. The focus of this research is to develop electromagnetic microsystems capable of generating electrical power, and driven by either cold or hot gases. First, rotary permanent-magnet microgenerators are developed for watt-level applications and compatibility with heat engines. Further miniaturization of such devices is also presented. Next, small-scale fluidic packages are coupled with these microgenerators. Polymer-based microturbines are engineered for air-driven micropower sources, and silicon-based gas-bearing microgenerators are developed for compatibility with micro heat engines. Finally, a fuel-driven power generator is presented, and consists of a MEMS-fabricated pulsejet and its electrical generator. The device, powered by a source of hydrogen fuel, demonstrates chemical-to-electrical power conversion

  • Titre traduit

    Microfabricated air-turbine and heat-engine-driven permanent-magnet generators


  • Résumé

    L'énergie nécessaire au fonctionnement des systèmes électroniques est en train de surpasser les capacités des batteries actuelles. Par conséquent, l'application des technologies MEMS pour la conception de nouvelles sources de puissance à haute performance est très attractive. Cette thèse considère la fabrication de microgénérateurs entraînés par gaz froid ou chaud. Tout d'abord, nous avons développé des microgénérateurs à aimants permanents compatibles avec le fonctionnement de micromachines à combustion. Dans le contexte de la réduction des systèmes électroniques, la miniaturisation de ces dispositifs a été étudiée. Ensuite, ces microsystèmes été intégrés avec des microturbines, en polymère pour une utilisation au gaz froid (air comprimé), et en silicium pour un fonctionnement avec une micromachine à combustion. Finalement, un dispositif convertissant une source d'hydrogène en énergie électrique a été conçu. Il comprend un générateur électrique et un moteur connu sous le nom de pulsejet et réalisé par des techniques de microfabrication

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La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (240 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 111-118 et 229-240

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées. Bibliothèque centrale.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2008/968/HER
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