Récuperation d'énergie vibratoire

Le but de ce projet est de concevoir un module de récupération d'énergie vibratoire.

Contexte

La récupération d’énergie vise à réaliser des micro-générateurs électriques de taille centimétrique permettant d’alimenter des systèmes électroniques en absorbant l’énergie « ambiante » présente dans le milieu environnant. Une application prometteuse est l’alimentation de capteurs autonomes communicants. A l’heure actuelle, ces capteurs sont alimentés par des piles qui imposent une maintenance régulière et posent des questions environnementales (recyclage notamment). S’il est possible de substituer ces piles par des micro-générateurs, alors l’utilisation de ce type de capteur se généralisera, et permettrait de développer des systèmes mécatroniques plus performants.

Ressources mécaniques possibles

Mouvement humains :

- volontaires : pédaler, tourner une manivelle...

- naturels : les efforts sous les pieds, articulations...

Vibrations mécaniques :

dans l’environnement (machines, appareils électroménagers…), caractérisées en fréquence et en accélération

Vibrations acoustique :

Seuil d’audition : 1pW/m2

Bruit de 100 dB : 10 mW/m2

Les différentes méthodes de récupération d’énergie

Voici un tableau représentant les avantages et inconvénients des trois méthodes présentées:

Après réflexion, l'utilisation d'éléments piézoélectrique semble la plus adaptée. En effet cette méthode permettrait d'obtenir une tension plus ou moins correctes pour pouvoir alimenter des capteurs. Bien que les éléments pzt soient fragiles, ils sont plus simples à intégrer dans les microsystèmes électromécaniques (MEMS).

Il existe différents éléments piézoélectriques.