Récupération d'énergie vibratoire à électrets

• Auteur / Autrice : Sébastien Boisseau
• Direction : Alain Sylvestre, Ghislain Despesse
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et technologie industrielles
• Date : Soutenance le 20/10/2011
• Etablissement(s) : Grenoble
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Grenoble, Electrical Engineering Laboratory
• Jury : Président / Présidente : Skandar Basrour
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Alain Sylvestre, Ghislain Despesse, Francois Costa, Jean-Francois Rouchon, Lucian Dascalescu, Francois-Xavier Merrien
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Sylvain Ballandras, Lionel Petit, Joseph Dichy

Mots clés

Mots clés libres

Electret

Récupération d'énergie

Convertisseur électrostatique

Vibrations

Décharge Corona

MEMS

Electret

Energy harvesting

Electrostatic converter

Vibrations

Corona Discharge

MEMS

Résumé

Issus de l'industrie de la microélectronique, les MEMS envahissent progressivement le marché avec des applications dans de nombreux domaines tels que l'aérospatiale, la médecine, l'industrie ou encore le grand public. Une des vocations de ces microstructures est de permettre le déploiement de réseaux de capteurs autonomes. Grâce à la miniaturisation, les systèmes deviennent de moins en moins consommateurs d'énergie et ceci permet de concevoir de nouvelles sources d'énergie basées sur la récupération de l'énergie ambiante (soleil, gradients de température,…). Il est par exemple possible de récupérer l'énergie des vibrations ambiantes à l'aide de systèmes piézoélectriques, électromagnétiques ou encore électrostatiques. Dans ce travail de thèse, nous nous concentrons sur l'étude de structures électrostatiques utilisant les électrets (diélectriques chargés électriquement).

Developed from the microelectronics industry, MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) gradually invade the market with applications in many fields such as aerospace, medicine, industry or the general public. One of the purposes of these microstructures is to allow the deployment of autonomous sensor networks, that is to say a set of structures that can collect information from their environment, process, transmit and interact between them, without any human intervention. How to power these autonomous Microsystems? Use batteries… Unfortunately, the major flaw of batteries is their lifetimes, since it will be necessary to replace or to refill them after some months or some years. Actually, thanks to miniaturization, microsystems consume less and less energy, giving them the opportunity to harvest energy from their surrounding environment (sunlight, temperature gradients…). It is also possible to harvest energy directly from ambient vibration using piezoelectric, electromagnetic or electrostatic devices. In this mid-thesis work, we focus on the study of electrostatic structures using electret (electrically charged dielectrics). From the study of electrets to the fabrication and the optimization of electrostatic energy harvesters, we expose in this report, the results we obtained during this thesis.