Transmission de puissance sans fil basse fréquence pour l’alimentation de systèmes autonomes à distance

Les technologies de transmission de puissance sans fil (TPSF) sont en pleine expansion, notamment pour la recharge sans fil de systèmes électriques (téléphones, voitures électriques, etc) mais aussi pour l’alimentation de nœuds de capteur communicants sans fil de taille centimétrique. Le but de la thèse est d’étudier les performances et l’optimisation d’un nouveau concept de système électrodynamique récemment découvert par le laboratoire. Le fonctionnement du système récepteur de taille centimétrique repose sur la rotation ou la vibration d’un aimant au sein d’une bobine, mis en mouvement par le champ magnétique variable de l’émetteur. L’intérêt est de tirer parti des avantages de ces deux modes pour augmenter la compacité et la maturité de la technologie (robustesse mécanique, augmentation des portées de transmission, augmentation des densités de puissance …). Dans ce contexte, la thèse consistera à développer et tester les performances du système en proposant et optimisant diverses topologies (géométries, matériaux …). Le candidat sera amené à développer des modèles analytiques et numériques pour identifier les paramètres d’influence du système et comparer ses performances à la littérature (portées, densités de puissance, sensibilité à l’orientation). L’impact d’une réduction de ses dimensions fera aussi partie des attentes scientifique de cette thèse. Une optimisation conjointe du système électromécanique et de son électronique associée mènera à la réalisation d’un système complet de transmission de puissance sans fil performant.

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