Présentation
RÉSUMÉ
L’objectif de cet article est de retracer les grands principes du transfert d’énergie sans contact. Après un rappel des différents moyens de transmission d’énergie sans fil, l’étude se concentre sur le transfert par couplage magnétique en moyenne puissance, dans le contexte de la recharge accélérée de véhicules électriques. L’étude s’attache à la modélisation de ce type de coupleur à grand entrefer puis les différents modes de compensation sont analysés et comparés. Une méthode de pré-dimensionnement du coupleur est proposée sur la base de simulations simples par éléments finis. Le coupleur ainsi dimensionné est associé à une structure DC-DC à résonance série-série. Ce système ainsi étudié a conduit à la réalisation d’un prototype d’une puissance de 20kW.
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Lire l'articleAUTEUR(S)
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Jean-Paul FERRIEUX : Professeur des Universités - Laboratoire de Génie Électrique de Grenoble (G2Elab), Grenoble INP - Université Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble, France
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Gérard MEUNIER : Directeur de Recherche - Laboratoire de Génie Électrique de Grenoble (G2Elab), Grenoble INP - Université Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble, France
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Benoît SARRAZIN : Ingénieur de Recherche - Laboratoire de Génie Électrique de Grenoble (G2Elab), Grenoble INP - Université Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble, France
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Alexis DERBEY : Ingénieur d’Études - Laboratoire de Génie Électrique de Grenoble (G2Elab), Grenoble INP - Université Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble, France
INTRODUCTION
Le transfert d’énergie sans contact, ou encore le transfert d’énergie sans fil, est un terme générique pour désigner différentes techniques permettant de transférer de l’énergie électrique à distance, sans liaison physique, d’un dispositif émetteur (ou antenne émettrice) vers un dispositif récepteur (ou antenne réceptrice). Ce mode de transfert d’énergie peut prendre différentes formes : induction magnétique, influence électrique, rayonnement électromagnétique (ondes radio, micro-ondes, laser infrarouge) .
Le transfert d’énergie sans contact (WPT pour Wireless Power Transfer) trouve des applications dans de nombreux domaines, allant de l’électronique mobile (recharge de smartphones, ordinateurs portables, tablettes, GPS…), au secteur des transports (voitures, bus, tramways, etc.), en passant par les implants actifs en médecine (stimulateurs cardiaques, défibrillateurs, prothèses auditives, pompes à insuline, valves cérébrales…). Dans ce type d’applications, l’énergie électrique transmise va servir à charger une batterie. Le WPT trouve également des applications dans les systèmes de chauffage :
chauffage par induction électromagnétique de métaux et de matériaux semi-conducteurs dans les domaines de la métallurgie et de la mécanique (four de fusion à creuset, chauffage avant formage, traitement thermique superficiel), de la chimie (fusion directe des verres et d’oxydes, etc.), ainsi que dans les applications grand public (plaques chauffantes de cuisine) ;
chauffage par rayonnement micro-onde (four à micro-ondes) ;
chauffage par rayonnement infrarouge dans l’habitat (radiateurs, panneaux infrarouges).
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MOTS-CLÉS
Electronique de puissance | couplage magnétique | convertisseur à résonance | transfert d'énergie sans contact
DOI (DIGITAL OBJECT IDENTIFIER)
CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :
Transfert d'énergie électrique sans contact par induction en moyenne puissance
Contexte
Sources bibliographiques
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