Projet L3EEA REL 2014 Casanovas/Blaise

Rapport de projet
Chargeur sans contact
BLAISE, CASANOVAS
19/05/2014

1
Remerciements
Nous souhaitons remercier M.Perisse, notre tuteur, et M L.Lasne, pour leur aide et
leurs apports de connaissances qui nous permis de mener à bien notre projet.

2
SOMMAIRE
I – Présentation du projet p.4
1. Principe de la recharge sans fil p.4
a. Présentation du concept de la recharge sans fil
b. Norme Qi
c. Utilisation
2. Le projet p.6
a. Travail demandé
b. Matériels à disposition
II – Travaux entrepris p.7
1. Tâches à accomplir p.7
a. Fonctions à réaliser
b. Solutions envisagées
2. Etudes montage direct « bobine/bobine » p.8
a. Test du montage
b. Evolution envisagée
3. Etude Amplificateur LM12 p.9
a. Test à vide
b. Test en charge
4. Etude montage Amplificateur/circuit émetteur/circuit récepteur p.14
a. Test montage direct
b. Etude circuit Emetteur
c. Etude du circuit secondaire
d. Test du montage Amplificateur/circuit émetteur/circuit secondaire
5. Etude de rendement p.27
6. Etude circuit redressement p.28
Resume p.29
Conclusion p.30
Annexe p.31

3
I - Présentation du projet
1- Principe Recharge sans fil
a. Présentation du concept de la recharge sans fil
Un système d’alimentation sans fil est composé de deux parties séparées :
- un circuit émetteur, qui comporte un bobinage d’émission.
- un circuit récepteur, comportant un bobinage de réception.
Fig.1 – Principe transfert d'énergie sans contact
Le circuit émetteur se trouve sur une plateforme, et le circuit récepteur se trouve
sur le téléphone. C'est en positionnant le téléphone sur la plateforme que la charge
débute.
Le circuit émetteur génère un champ magnétique alternatif de haute fréquence
autour du bobinage d’émission. Ce champ magnétique est couplé au bobinage de
réception et puis converti en énergie électrique qui peut être utilisée afin de charger
une batterie ou alimenter d’autres circuits.
Il existe déja de nombreuses applications utilisant l'induction magnétique,
comme les plaques de cuisson par induction, les transformateurs, alimentation des puces
RFID par le lecteur.
Les avantages de la recharge par transmission d'énergie sans fils sont nombreux.
Tout d'abord son utilisation est facile et très pratique . Cette métode de charge bien
meilleure pour les batteries, car malrgé la charge parfois un peu plus lente, elle s’arrête
automatiquement une fois la batterie chargée, ce qui n’est pas le cas avec un chargeur
filaire. De plus sur les systèmes de recharges sans fil sont capable de contrôler si le
courant devient trop important.

4
b. Norme Qi
Créée en 2008 par le Wireless Power Consortium, Qi (prononcer 'chi') est un
standard développé par le Wireless Power Consortium dédié à la transmission d'énergie
sans fil sur une distance maximale de 40 mm.
Le système Qi comprend un support de transmission et un récepteur compatible
dans un appareil mobile. Pour utiliser ce système, l'appareil mobile est placé sur le
support de transmission, ce qui entraine la recharge.
De nombreux fabricants d'appareils mobiles sont en accord avec ce standard,
parmi lesquels figurent Asus, HTC, LG Electronics, Motorola , Nokia, Samsung, et Sony.
De plus Qi est soutenu par plusieurs autres sociétés comme Energizer, Freescale, Texas
Instruments.
Voici les spécifications techniques les plus importantes :
- une puissance maximale de 5 Watts
- une portée maximale de 40mm (4cm)
- fréquences utilisées entres 100 et 205 kHz
Le rendement garanti allant de 50% à 95% du rendement via chargeur filaire,
dependant de plusieurs paramètres (en particulier la distance, c’est de là que provient
l’écart de temps de chargement).
L’utilisation d’une interface de contrôle commune, pour échanger des
informations sur l’état de la batterie par exemple, et donc décider quand la charge sera
arreter, il faut savoir que le contrôle se fait côté téléphone.
La norme Qi impose que le chargeur ne consomme pas s’il n’est pas utilisé : il
n’est donc pas indispensable de le débrancher du secteur, comme c’est le cas avec un
chargeur filaire. Pour savoir si un appareil est compatible Qi, il suffit de regarder si le
logo Qi (fig.2) est présent sur l'appareil.
Fig.2 - Logo Qi