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Récupération d’énergie mécaniqueC. Jean-Mistral1, S. Chesné1
1LaMCoS, Université de Lyon, INSA-Lyon, CNRS
Récupérer l’énergie sur le corps humain
Exploiter les vibrationsProduire à partir des vagues
- Techniques nonlinéaires électriquesoptimisant letransfert d’énergiemécanique inter-modes.
- Non linéaritésmécaniques pouramplifier l’énergierécupérable etélargir la plagede fréquence.
[email protected]@insa-lyon.fr
PREMIERE MONDIALE : Générateur hybridediélectrique/électret. Electronique de gestion simplifiée(suppression de la haute tension de polarisation).Densité d’énergie élevée (0,55mJ.g-1) comparée à ungénérateur électret.
Température (°C)
λ
wrec (J.g-1)
0.4
0.4
0.4
0.4
0.8
0.8
0.8
1.2
1.2
1.6
1.6 2 2.42.82 3 4 5 6
0
20
40
60
80
100
(Bourse ministérielle et région Arc Énergie, Cost ActionMP1003, 2010-2018)
elec Sw w w= +% % %
Energydensity
elec Si
i i
w wσλ λ
∂ ∂= +
∂ ∂%
D
wE élec
~~~
∂∂
=
State equations
Performanceof DEGs
Estimation of the performance
(energy density, efficiency…)
kj
ii LL
P=σ : Nominal stress
E~
: Nominal electric field
Operating area
Modélisation thermodynamique estimant lesperformances des matériaux (énergie récupérable,rendement). Étude de la durée de vie desmatériaux. Concept de bouée récupératrice.
Objectifs
Récupérer l’énergie mécanique dissipée est une alternative prometteuse afin d’assurer l’autonomieénergétique d’appareils nomades pour des applications de surveillance, biomédicales, sportives ou transport.Le développement de générateurs implique des défis scientifiques et techniques aussi bien sur l’intégrationde ces dispositifs que sur leur robustesse, fiabilité ou sur leur efficacité énergétique.
Conception de générateurs électrostatiques en polymères électroactifsintégrables au niveau des articulations (genouillère, coudière…) . Haute densitéd’énergie récupérable mais nécessité d’une tension de polarisation.
100µW,tension depolarisationde 170V
33µW, pas tension de polarisation (électret à -1000V)
Recherches futures
Améliorer la conversion d’énergie des structures hybrides : recherche sur les matériaux et sur les couplages.Intégrer nos générateurs dans des objets courants : Structures auxétiques, Plastronique, Systèmes embarqués.
(ANR SEASEA, 2014-2018) (ADEME 2016-2019)
(Bourse CSC Chine, I@LStructronic 2010-2016)
