Semelle de récupération d’énergie

Thème 2024 : l’ingénierie au service de l’efficacité énergétique

Récupération et conversion d’énergie mécanique

Objectif

Réaliser une semelle dotée d’éléments piézoélectriques dont la finalité est de récupérer de l’énergie électrique à partir des mouvements d’un marcheur/coureur/…

Principe

Certains matériaux possèdent des propriétés piézoélectriques : ils sont capables de produire un courant électrique lorsqu’on les soumet à des variations d’effort.

Si on place un tel élément dans une semelle de chaussure, on peut ainsi récupérer, sous forme électrique, une partie de l’énergie dissipée lorsque la chaussure s’appuie sur le sol, puis le quitte.

 

Matériel

  • Éléments piézoélectriques
  • Récupérateur (LTC3588)
  • Supercondensateur 5V
  • Régulateur de charge type 134N3P

Simulation

Modèle Simscape

 

Maquette volumique

document OnShape

Vue en coupe d’un élément piézoélectrique dans un boitier :

Travail à réaliser

Plusieurs activités partiellement indépendantes :

  • Analyser et construire l’élément proposé dans le modèle volumique OnShape
  • Câbler l’ensemble des composants (pour un seul élément
  • Réaliser des essais : mesurer les performances énergétiques
  • Compléter le modèle volumique OnShape :
    • intégration d’éléments piézo dans une semelle
    • boitiers pour l’électronique
  • Fabriquer les pièces (impression 3D, découpe laser, …) et assembler !

 

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