Projet#80
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Etude d’un système de
Récupération d’énergie mécanique
Projet #80
L’énergie par la marche
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l’équipe
Arthur ARNAUDHicham COUCOUDamien DEVAUTKévin PLANCHET
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Introduction
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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
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Notre plan
Principe de la cellule
Principe du système
Efficacité du système
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Principe de la cellule
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Comment récupérer de l’énergie?
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3 méthodes couramment utilisées
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Lo
adVs
C RsPiezoelectric generator
Effet piézoélectrique
Méthodes de récupération d’énergie
Effet inductif Effet capacitif
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Les polymèresdiélectriques
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Utiliser les propriétés électriques et mécaniques d’un matériau au sein d’une cellule capacitive
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Structure de la cellule
Electrode graisse conductrice,
métal…Polymère diélectrique3M VHB 4910
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La récupération d’énergie s’effectue en faisant subir un cycle de quatre étapes au polymère
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Faire travailler la pression de Maxwell…
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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
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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
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Cycle à tension constante
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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
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Principe du système
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Où récupérer de l’énergie?
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Récupérer à l’aide d’un système fixe l’énergie de la marche
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Physiologie de la marche
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L’étude de la marche fournit des indications sur la structure du système
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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
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Efficacité du système
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Augmenter la quantité d’énergie en utilisant des zones de forte densité humaine
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Principe du système
une cellule
Intensité de l’impulsion reçue
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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
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Conclusion
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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
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Merci pour votre attention