Conception et réalisation d'un système de transfert d'énergie et d'informations sans contact : Application à la télé-alimentation d'un système à deux axes

par Abdelkrim Hamzaoui

Thèse de doctorat en Sciences. Génie électrique

Sous la direction de André Lebrun.

Soutenue en 2008

à Amiens .

mots clés

• Systèmes embarqués (informatique) -- Alimentation en énergie

Résumé

Ce travail est consacré à l'étude et à l'optimisation du transfert d'énergie et d'informations sans contact. Le support utilisé pour ce transfert est l'induction magnétique. L'objectif est de télé-alimenter des systèmes possédant jusqu'à deux axes de rotation. Le transfert est effectué au moyen de transformateurs à air réalisés sur circuits imprimés. Dans un premier temps, nous avons exposé une méthodologie pour caractériser différentes géométries du transformateur à air. Nous avons déterminé les paramètres du transformateur tels que l'inductance mutuelle, la capacité parasite, l'effet de proximité, etc. Ensuite, nous avons évalué les couplages spatial et fréquentiel ainsi que le bilan de puissance pour différentes configuration géométrique du transformateur. La fréquence d'excitation du transformateur se situe dans la plage 100 kHz – 1 MHz. La dernière partie du manuscrit traite la faisabilité d'une transmission simultanée d'énergie et d'informations à travers un système à deux axes de rotation

Titre traduit

Design and realization of a wireless energy and information transfer system : application to the remote power feeding with two axes

Résumé

This work is devoted to the study and optimization of the contactless energy and information transfer. The support used for this transfer is the magnetic induction. The aim is to feed without contact systems with up to two axes of rotation. The transfer is done through coreless transformer realized on printed circuits board (PCB). At first, we exposed a method to characterize various geometries of the air transformer. We determined the transformer parameters such as mutual inductance, parasitic capacitance, proximity effect, etc. Then, we evaluated the spatial and frequency couplings as well as the assessment of power for different transformer geometrical configuration. The transformer excitation frequency is within the range 100 kHz – 1 MHz. The last part of the manuscript deals the feasibility of a simultaneous transmission of energy and information through a system with two axes of rotation