Systèmes de récupération d'énergie vibratoire large bande à conversion électromagnétique

Cette thèse porte sur la conception de récupérateurs d’énergie vibratoire. Il s’agit de dispositifs peu encombrants capables de convertir l’énergie des vibrations en électricité afin d’alimenter des appareils électroniques basse consommation, tels que des capteurs. Bien que les niveaux de puissance récupérables soient souvent compatibles avec les applications visées, l’adoption des récupérateurs d’énergie vibratoire demeure limitée à cause de leur forte sélectivité fréquentielle. Ce dernier point est un verrou technologique majeur que l’on se propose de lever grâce à une stratégie appelée ajustement électrique, qui permet d’élargir la bande-passante de ces systèmes en associant au récupérateur une interface électrique qui ajuste, selon la fréquence, l’impédance de la charge pour maximiser la puissance transférée.L’ajustement électrique est connu pour ses performances en bande-passante dans les récupérateurs à conversion piézoélectrique, mais relativement peu d’études se consacrent à cette stratégie appliquée aux récupérateurs électromagnétiques. Pourtant, ces derniers offrent de nombreux avantages, notamment sur le plan de la robustesse et de la maturité technologique. L’objet de cette thèse est donc de maximiser la bande-passante des récupérateurs exploitant la conversion électromagnétique et intégrant une interface d’ajustement électrique. Le travail réalisé aboutit à une méthode d’optimisation permettant d’évaluer et de comparer théoriquement les différentes architectures possibles. Cette investigation débouche sur la proposition d’une nouvelle topologie de transducteur électromagnétique, que l’on dimensionne, fabrique et teste expérimentalement. Associé à un circuit d’ajustement électrique, la bande-passante de ce prototype rivalise avec les meilleurs prototypes de l’état de l’art, ce qui encourage à poursuivre son développement et offre de nouvelles perspectives concernant la récupération d’énergie vibratoire large bande.