Sujet de stage en master SdI Witricity (électricité sans fil)

Sujet de stage en master SdI
Lieu : L2E (C 65-66) 4 place Jussieu – 75252 Paris 5ième
Laboratoire : L2E / équipe EM
Contacts : D. Lautru ; M. Darces
Courriels : [email protected] – [email protected]
Witricity (électricité sans fil) inventée ou réinventée ? Dans la société actuelle où le nomadisme est devenu un mode de vie dans le travail, dans les loisirs,
grâce entre autre au WiFi, il reste encore un fil à la patte aux appareils autonomes : le câble
d’alimentation ; tôt ou tard il faudra bien recharger les batteries. De plus, tous ces appareils qui
fonctionnent sous batteries posent un problème dans la politique du développement durable c’est-àdire dans le recyclage de ces dernières en fin de vie. Pour finir, il existe des utilisations où la batterie
embarquée n’est pas envisageable soit du fait de son poids, de sa toxicité ou de son accessibilité pour
la changer ou la recharger comme par exemple les systèmes intelligents implantés dans la personne.
Dans ce contexte, le projet, de Nikola Tesla, de télé-alimentation par induction des appareils
électriques environnants redevient d’actualité. L’idée vieille d’un siècle est simple mais la mettre en
pratique avec un rendement correct n’est pas triviale.
Une équipe de recherche [1-2] du MIT (institut technologique du Massachusetts) semble y être arrivée
en étudiant le principe de la transmission d’énergie par résonance magnétique. Une bobine de cuivre
alimentée en courant alternatif crée un champ magnétique et entre en résonance avec une seconde
bobine, laquelle produit alors un courant électrique. Le principe est analogue à celui d'un
transformateur ou d'un chargeur à induction, mais la résonance permettrait d'accroître l'efficacité et
surtout la distance de travail, jusqu'alors limitée environ au diamètre des bobines : la démonstration
fut faite avec deux anneaux de 60 cm de diamètre, distants d'environ deux mètres, le récepteur étant
relié à une ampoule de 60 W. Un mot fut inventé « witricity » provenant de la contraction de « wireless
electricity » ainsi que l’entreprise issue du MIT WiTricity (www.witricity.com).
L’objectif du stage est de réaliser dans un premier temps un état de l’art sur le sujet. Dans un
deuxième temps, il sera question d’analyser la méthode à l’aide d’un modèle de circuit équivalent puis
de la modéliser à l’aide d’un logiciel commercial afin d’étudier la sensibilité de la résonnance en
fonction des paramètres géométriques des bobines émettrice et réceptrice ainsi que la distance entre
les deux. Enfin, il s’agira de réaliser un prototype, selon le temps encore à disposition.
[1] A. Kurs, A. Karadis, R. Moffats, J. D. Joannopoulos, P. Fisher, M. Soljacic, “Wireless power transfer via strongly coupled magnetic
resonances, Science, Vol. 317, no. 5834, pp. 83-86, 6 july, 2007.
[2] A. Karalis, J. D. Joannopoulos, M. Soljacic, “Efficient wireless non-radiative mid-range energy transfer”, Annals of physics, Vol. 323, Issue
1, pp. 34-48, january, 2007
Possibilité de travailler en binôme
Stage rémunéré (gratification de stage)
Oui
Oui
Non
Non
Mots-clés : Witricity, Induction, Télé-alimentation
Recherche fondamentale
État de l’art
Recherche appliquée
Bibliographie
Expérimentation
Participation à une réalisation
Poursuite éventuelle en thèse
Durée du stage :
Oui
6 mois
Non
Février - Juillet 2011
Profil recherché
Niveau : Master 2
Spécialité : CMI ou Systèmes Communicants