Interfaces électriques adaptatives dynamiquement au spectre fréquentiel pour récupération d'énergie vibratoire large bande

par Adrien Morel

Projet de thèse en Sciences Pour l'Ingénieur

Sous la direction de Adrien Badel et de Gaël Pillonnet.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de École doctorale sciences et ingénierie des systèmes, de l'environnement et des organisations (Chambéry) , en partenariat avec Systèmes et Matériaux pour la Mécatronique (laboratoire) depuis le 19-09-2016 .


  • Résumé

    L'objectif de la thèse est d'étudier et développer une interface électrique intelligente pour récupérer de l'énergie vibratoire sur une plus large bande de fréquence. Il en résultera un circuit intégré de gestion d'énergie ultra faible consommation capable d'adapter dynamiquement le comportement du récupérateur à l'énergie vibratoire ambiante. Un système efficace de récupération d'énergie vibratoire éviterait le recours systématique à des batteries pour l'alimentation d'objets connectés. L'état de l'art présente déjà des dispositifs efficaces mais aussi très sélectifs en fréquence de fonctionnement. Les sources ambiantes de vibration sont complexes (spectre présentant plusieurs raies d'amplitude et fréquence différentes) et variables. Dans l'optique d'alimenter un capteur dans un environnement a priori inconnu nous proposons d'adapter dynamiquement les propriétés du transducteur à son milieu. Cette adaptation nécessaire pour maximiser l'extraction de puissance sera rendu possible par un couplage électromécanique intelligent entre le récupérateur et l'interface électrique.

  • Titre traduit

    Adaptive Electrical Interfaces for Wideband Vibration Energy Harvesting


  • Résumé

    The main objective of the thesis is to study and develop a smart interface circuit for wideband vibration energy harvesting. An ultra-low power integrated power management circuit will be designed to online adjust the harvester to the surrounding vibration characteristics. An efficient energy harvesting will be interesting to supply connected objects in place of undesirable batteries. State-of-the-art vibrational energy harvesters and interface circuits are efficient but only on a narrow bandwidth. Frequency spectrum of surrounding vibrations are complex and variable in terms of amplitude and frequency. In order to directly supply a sensor from vibrations in a random environment we propose to online adjust the transducer through its electronic interface circuit. The maximum power point tracking will be achieved thanks to a specific electromechanical coupling between the harvester and the electronic circuit.