1) Sensibilité à la distance
Le couplage chute rapidement : plus les bobines sont éloignées, plus la tension récupérée diminue.
Projet TIPE — Recharge par induction en roulant
WattWay — route inductive
Objectif : explorer la faisabilité d’une recharge par induction pendant le déplacement, en étudiant les paramètres critiques (distance, alignement), puis en améliorant le transfert d’énergie via noyau ferrite et circuit résonant, avant de valider sur une “route” d’essai.
2) Alignement des bobines
Un décalage latéral réduit le flux capté : l’alignement devient un paramètre majeur côté “route”.
3) Amélioration par noyau ferrite
La ferrite concentre le champ magnétique et augmente fortement la tension observée à distance donnée.
4) Résonance (L + C)
En accordant le circuit (condensateur), on maximise le gain autour d’une fréquence de résonance.
5) Route d’essai + redressement
Construction d’un segment de route et conversion AC→DC via pont de diodes pour une charge exploitable.
6) Pertes & sécurité
Réduction des pertes (échauffement) et optimisation de l’alimentation en fonction de la présence du véhicule.
Contexte & problématique
Le projet s’inscrit dans une logique de conversion d’énergie et de limitation des contraintes de recharge. L’idée centrale : transférer de l’énergie sans contact depuis la route vers un récepteur embarqué, pendant le mouvement.
Principe retenu : transfert d’énergie par induction
Le montage repose sur deux bobines : une bobine “émettrice” (route) parcourue par un courant alternatif, et une bobine “réceptrice” (véhicule) dans laquelle une tension est induite par le champ magnétique variable.
Premiers essais : distance entre bobines
Les premiers tests montrent que l’augmentation de la distance dégrade fortement la tension récupérée (et donc la puissance disponible), ce qui impose soit un gap faible, soit des méthodes d’amélioration du couplage.
Deuxième contrainte : alignement
Au-delà de la distance, l’alignement géométrique joue un rôle déterminant : un décalage latéral réduit le flux capté, donc la performance. En “route inductive”, cela influence directement le design (géométrie, largeur utile, guidage).
Optimisation 1 : noyau ferrite
L’ajout d’un noyau ferrite permet de canaliser le flux magnétique et d’augmenter nettement la tension mesurée dans la bobine réceptrice, en particulier quand on ne peut pas réduire davantage la distance.
Optimisation 2 : circuit résonant (condensateur)
Pour maximiser le transfert, une approche consiste à créer un circuit accordé : en associant la bobine à un condensateur, on obtient un pic de gain au voisinage de la fréquence de résonance. Une recherche en fréquence permet d’identifier la zone optimale (pic de gain).
Prototype : construction d’une route d’essai
Après les optimisations, une maquette de route est construite afin de tester la “réception” en dynamique (déplacement au-dessus du segment), et d’observer la stabilité du signal et la cohérence de l’alimentation.
Rendre l’énergie exploitable : AC → DC (pont de diodes)
Le signal induit étant alternatif, un redressement est nécessaire pour alimenter un système de charge : un pont de diodes convertit l’AC en DC, permettant une sortie plus directement exploitable (avec filtrage possible ensuite).
Ce que ce projet démontre
- Les performances dépendent fortement de la distance et de l’alignement.
- Ferrite + résonance améliorent significativement l’efficacité du transfert.
- Une maquette de route permet de valider la logique en conditions proches de l’usage.
- Le redressement AC→DC est indispensable pour une charge réelle.