Etude Electromagnétique du Transfert Sans Fil d’Energie par voie de Couplage Inductif Résonant Série-Parallèle

Abstract

Le transfert sans fil d’énergie électrique a été initiée dans les années soixante afin de répondre à des besoins énergétiques. Un demi-siècle plus tard, la question énergétique reste une préoccupation majeure qui ne se pose plus uniquement en termes de ressources mais également en termes d’autonomie, de portabilités et d’alimentation à distance des dispositifs électroniques inaccessibles ou nomades. Le transfert d’énergie sans fil est désormais une réalité. Il est appliqué dans différentes application (les téléphones portables, chauffage par induction, magnétoformage, les commandes de semi conducteur, les applications biomédicales) mais elle présente toujours des limitations assez importantes. Au cours de ce projet, nous avons présenté les généralités sur le TSFE, ses différentes applications et sa modélisation électromagnétique par les circuits électriques couplés. Le modèle mathématique obtenu est implanté sous environnement MATLAB. D’après les résultats obtenus, nous constatons que la tension et la puissance dépendent fortement des caractéristiques électriques (fréquence, capacité de compensation) et des caractéristiques géométriques des bobines (dimension du bobinage, distance relative des bobines). L’optimisation de la puissance réside dans le choix des capacités dont la valeur est obtenue à la fréquence de résonnance. Pour maitriser la théorie et la technique du TSFE, il est nécessaire de prendre en considération l’effet de peau électromagnétique dans le calcul des résistances et des inductances des bobines, et la mutuelle.