Soutenance de thèse : Thomas HUGUET le 06-12-2018

« Vers une meilleure exploitation des dispositifs de récupération d’énergie vibratoire bistables :
Analyse et utilisation de comportements originaux pour améliorer la bande passante »

06/12/2018 - 14h00 - Amphi Lespinasse de l’INSA Lyon

Doctorant : Thomas HUGUET

Laboratoire INSA : LGEF

Ecole doctorale : ED 160  EEA

Cette thèse concerne la récupération d'énergie vibratoire dans le but de proposer une alternative aux batteries conventionnelles pour l’alimentation de systèmes autonomes sans fil. Ceci permettrait d’améliorer leur compacité (moins d’énergie stockée), leur tenue dans des environnements sévères (forte température) et de réduire leur besoin d'entretien. Cette étude se concentre plus particulièrement sur les générateurs oscillants bistables, intéressants pour leur grande plage de fréquences utile comparée à celle offerte par les générateurs linéaires (limitée à la zone de résonance). Cette thèse se divise en quatre grandes parties. La première présente la construction du modèle mathématique permettant de prédire les différents comportements du générateur bistable  (ces  derniers  pouvant  coexister  sur  certaines  plages  de  fréquences)  incluant  l'étude  de  la  stabilité  aux  petites perturbations.  Ce  modèle  met  en  évidence  des  comportements  du  générateur  encore  peu  exploités  pour  la  récupération d'énergie : les comportements sous-harmoniques dont la plage de fréquences permet d'agrandir la bande passante globale du générateur. Afin d’améliorer la précision du modèle, celui-ci est ensuite complété dans la deuxième partie par un critère semi-analytique : le critère de robustesse de stabilité qui caractérise la sensibilité du générateur aux perturbations extérieures (plus un  comportement  est  robuste  plus  il  sera  facile  à  maintenir  dans  le  temps).  Le  modèle  ainsi  obtenu  ainsi  que  le  système expérimentale  montrent  une  grande  plage  de  fréquences  sur  laquelle  coexistent  des  comportements  intéressants  pour  la récupération d’énergie (les orbites hautes) et des comportements non désirables (les orbites basses). La troisième partie de cette  thèse  présente  donc  différentes  stratégies  permettant  de  sauter  des  orbites  basses  vers  les  orbites  hautes  en  jouant directement  sur  les  paramètres  du  générateur.  Enfin,  la  quatrième  et  dernière  partie  s’attarde  sur  l’influence  du  circuit d'interface AC-DC entre le générateur bistable et la charge en vue de son intégration future.