Brevet FR2951594A1 — publié le 20110422

La présente invention se rapporte à un dispositif de conversion d'énergie mécanique vibratoire en énergie électrique. Elle se rapporte plus particulièrement à un tel dispositif de conversion comprenant un élément piézoélectrique. Ces dispositifs de conversion s'inscrivent dans le domaine technologique des systèmes autoalimentés ou autonomes sans fil ou « selfpowered wireless systems », dont le principe consiste à récupérer de l'énergie sur les sources ambiantes (vibration, chaleur...) à des fins d'alimentation électriques de dispositifs électriques, comme par exemple des capteurs ou des dispositifs de radiocommande. Avec l'augmentation des mesures de sécurité et des prestations technologiques, les industriels ajoutent de nombreuses fonctionnalités dans leurs produits visant à l'amélioration des performances et de la fiabilité, par exemple en multipliant les capteurs de surveillance (par exemple capteurs de mesure de la température, pression, contrainte, ou encore contrôle de santé, etc.), ce qui entraine par conséquent une inflation notoire des besoins en câble d'alimentation électrique. Au-delà du surcoût de fabrication, de la complexité et de l'encombrement des réseaux de câblage, l'impact en gaz à effets de serre est notable de par le besoin de matières premières (métaux) nécessaires à la fabrication des câbles d'alimentation électrique. Il est toutefois aujourd'hui aisé de communiquer sans fil entre noeuds de réseaux de capteurs, mais cela n'est possible qu'au prix de batteries associées à chaque noeud, ce qui pose des problèmes de remplacement, de maintenance et d'impact environnemental. La suppression des batteries au profit de générateurs électriques autonomes est une solution extrêmement avantageuse qui permet d'envisager des progrès très importants dans toutes les technologies mobiles. Ainsi, les dispositifs de conversion d'énergie mécanique vibratoire en énergie électrique constituent de tels générateurs électriques autonomes et leur application peut par exemple être envisagée pour l'auto alimentation des capteurs en leur fournissant une énergie provenant de leur environnement proche, ici la vibration. A titre d'exemple, ces dispositifs de conversion peuvent être employés dans le domaine du transport (avionique, ferroviaire, automobile), du médical (implants internes, prothèses, capteurs de santé), ou du bâtiment (capteurs de sécurité, capteurs de surveillance de la structure du bâtiment, interrupteurs autonomes). Dans le domaine avionique, l'utilisation des matériaux composites en remplacement de l'aluminium est une réalité actuelle. Toutefois, le contrôle de santé structurale est rendu nécessaire par l'impossibilité de contrôle visuel des matériaux composites. En conséquence, cette évolution ne peut se faire qu'au prix d'un large surdimensionnement ou bien de réseaux de capteurs permettant un tel contrôle de santé de la structure de ces matériaux composites. Les dispositifs de conversion peuvent ainsi répondre au besoin de suppression des câbles dans ces nouvelles évolutions ; un avion étant régulièrement soumis à des vibrations susceptibles d'être converties en énergie électrique par ces dispositifs. Dans le domaine du médical, ces dispositifs de conversion peuvent être envisagés pour alimenter des dispositifs de médication, et ainsi permettre de libérer le patient de la chambre d'hôpital lorsque sa présence n'est justifiée que par un besoin de médication. Dans le domaine du bâtiment, un marché en pleine évolution est celui des interrupteurs autonomes, qui permettent de supprimer des lignes électriques de puissance des murs. L'interrupteur récupère par exemple l'énergie vibratoire sur l'action de l'utilisateur et envoie une information radiofréquences au dispositif lumineux ; les gains en termes de matières premières, de coût et surtout de simplification logistique de la construction pouvant être très conséquents. Des dispositifs de conversion d'énergie mécanique vibratoire en énergie électrique employant des matériaux piézoélectriques sont connus, notamment des demandes de brevet EP 2 045 906 A1, WO 2008/042603 A2, US 2004/0075363 Al, U S 2007/0125176 A1, US 2008/0264144 A l et US 2007/0284969 A1. Dans ces demandes, les dispositifs de conversion sont du type « cantilever-like device » avec un bras en porte-à-faux recouvert au moins en partie d'une couche de matériau piézoélectrique, et éventuellement pourvu à son extrémité libre d'une masse inertielle. Ces dispositifs de conversion donnent satisfaction en ce qu'ils sont capables de fournir de l'énergie électrique à partie d'énergie mécanique vibratoire. Toutefois, ces dispositifs de conversion délivrent généralement une puissance électrique de l'ordre du microwatt, limitant ainsi leurs applications à des dispositifs très faiblement consommateurs de puissance électrique. La présente invention a notamment pour but de résoudre cet inconvénient en proposant un dispositif de conversion d'énergie mécanique vibratoire en énergie électrique présentant un encombrement réduit, par exemple de l'ordre du centimètre cube, apte à fournir une puissance électrique de l'ordre du milliwatt en continu pour une accélération d'excitation d'origine mécanique vibratoire de l'ordre d'une fois l'accélération de la pesanteur sur la surface terrestre (soit 1 G ou 9,81 m.s-2) dans une gamme de fréquence comprise par exemple entre environ 100 Hertz et 1 kilohertz. A cet effet, elle propose un dispositif de conversion d'énergie mécanique vibratoire en énergie électrique, comportant au moins un élément piézoélectrique, une masse inertielle et un support de l'élément piézoélectrique et de la masse inertielle, remarquable en ce que le support présente une forme générale d'arche en « U » en étant pourvu d'une première paroi latérale formant embase destinée à être fixée sur un élément externe soumis à des vibrations, d'une seconde paroi latérale sur laquelle est fixée la masse inertielle, et d'une paroi centrale reliant les deux parois latérales entre elles et sur laquelle est fixé l'élément piézoélectrique, ledit élément piézoélectrique étant polarisé selon une direction sensiblement perpendiculaire à la paroi centrale. Cette conformation en arche du support et cette disposition de l'élément piézoélectrique et de la masse inertielle sur ce support permet de répondre au besoin exprimé en termes d'encombrement et de puissance électrique de sortie, à savoir un encombrement envisagé de l'ordre du centimètre cube, une puissance cible de l'ordre du milliwatt en continu pour une accélération d'excitation de 1 G (9,81 m.s-2) dans la gamme de fréquence 100Hz û 1 kHz. Le mouvement ou l'énergie mécanique vibratoire est transmise à la première paroi latérale formant embase, et ce mouvement peut être aussi bien vertical qu'horizontal ; la conception du support en arche rendant le dispositif sensible à des excitations vibratoires bidimensionnelles, par exemple à la fois verticales et horizontales. La conformation en arche du support permet de répondre aux deux contraintes suivantes, tout en répondant à la contrainte d'encombrement susmentionnée, à savoir : - la première contrainte concerne le fait que, pour optimiser la puissance délivrée, la plus grande dimension admissible du dispositif doit être dédiée à l'élément piézoélectrique, autrement dit à la structure bi-morphe piézoélectrique. Ainsi, cette conformation en arche permet de maximiser la longueur de la poutre vibrante, composée de la paroi centrale et de la seconde paroi latérale, tout en limitant l'encombrement en longueur, donnant ainsi au dispositif de conversion la souplesse du résonateur mécanique qui permet de garantir une fréquence de résonance basse malgré des dimensions réduites. La forme d'arche en « U » permet donc de maximiser la longueur vibrante de la poutre, ce qui permet de maintenir une fréquence de résonance la plus faible possible même en utilisant des épaisseurs importantes. Ce dernier point est fondamental pour permettre de conserver des bonnes propriétés avec de fortes accélérations ; un dispositif de faible épaisseur qui serait soumis à de très importantes contraintes provoquerait des effets non linéaires indésirables. - la seconde contrainte concerne le fait que plus le poids de la masse inertielle est grand et plus l'énergie mécanique d'entrée est importante. Cette énergie mécanique d'entrée est donnée par l'accélération de la première paroi latérale formant embase. De façon à pouvoir faire correspondre à cette grandeur le maximum de force s'exerçant sur le système électromécanique, il est nécessaire de consacrer la majeure partie du volume disponible dans le support à la masse inertielle. Réserver une majeure partie du volume disponible à la masse inertielle a un double effet bénéfique : non seulement la fréquence de résonance est basse (et correspondant à des gammes de fréquence 100Hz û 1 kHz où on peut effectivement trouver des vibrations) mais de surcroît, cela permet d'augmenter la force excitant le système électromécanique. Une conformation en arche du support permet donc de répondre à cette contrainte en offrant un volume disponible pour la masse inertielle entre les parois de l'arche, tout en répondant à la contrainte d'encombrement, car la masse inertielle peut rester essentiellement à l'intérieur de l'arche, entre les parois du support. Les charges électriques issues du ou des éléments piézoélectriques sont récupérés au moyen d'électrodes disposés sur le ou chaque élément piézoélectrique ; les tensions des différents éléments ou inserts piézoélectriques pouvant être reliés en série ou en parallèle avec ces électrodes. Le dispositif de conversion conforme à l'invention permet de générer une forte densité de puissance électrique due au fait que la structure électromécanique du dispositif permet de générer une forte tension sur le ou chaque élément piézoélectrique. De façon avantageuse, le support et la masse inertielle sont réalisés dans des matériaux denses et à faible dissipation mécanique, tels que des métaux et du silicium. Par exemple, les matériaux peuvent présenter une densité supérieure à 5, préférentiellement de l'ordre de 8, et une faible dissipation mécanique caractérisée par un coefficient de qualité mécanique Qm de préférence supérieur à 50. De façon avantageuse, la seconde paroi latérale du support présente une face interne en regard de la première paroi latérale, et la masse inertielle est fixée sur ladite face interne. De cette manière, la masse inertielle s'étend essentiellement entre les parois du support en arche, autrement dire à l'intérieur de la structure arquée en « U », permettant ainsi de réserver une majeure partie du volume disponible à la masse inertielle avec le double effet bénéfique susmentionné. Selon une caractéristique, la masse inertielle peut occuper environ 50 à 95 pourcents, préférentiellement environ 70 à 95 pourcents, du volume disponible entre les trois parois du support. Cette caractéristique permet, comme mentionné ci-dessus, de travailler à une fréquence de résonance basse et d'augmenter la force excitant 20 le système électromécanique. Selon une autre caractéristique, la première paroi latérale et/ou la seconde paroi latérale et/ou la paroi centrale s'inscrivent sensiblement à l'intérieur d'un rectangle de largeur et/ou de longueur comprises entre environ 7 et 20 mm, préférentiellement entre environ 8 et 15 mm. 25 L'une au moins de ces parois peut par exemple présenter une forme rectangulaire ou carré dont la largeur et/ou la longueur et/ou le côté sont de l'ordre de 7 à 20 mm, préférentiellement entre environ 8 et 15 mm. Dans une réalisation, la paroi centrale vient de matière avec la première paroi latérale et/ou la seconde paroi latérale. Si la paroi centrale vient 30 de matière avec la première paroi latérale et la seconde paroi latérale, le support est alors réalisé d'un seul tenant. En variante, la paroi centrale est rapportée fixement sur la première paroi latérale et/ou la seconde paroi latérale. Dans cette variante, le support est composé de deux ou trois éléments distincts et fixées les unes autres pour 35 former le support en forme d'arche en « U ». Dans un mode de réalisation particulier, la masse inertielle vient de matière avec la seconde paroi latérale. De la sorte, la masse inertielle et la seconde paroi latérale forment ensemble une pièce d'un seul tenant. En variante, la masse inertielle est rapportée fixement sur la seconde paroi latérale. Dans cette variante, la masse inertielle et la seconde paroi latérale sont deux pièces distinctes fixées l'une à l'autre. Selon une possibilité de l'invention, la masse inertielle présente une masse comprise entre environ 4 et 8 grammes, préférentiellement entre environ 5 et 7 grammes. Selon une autre possibilité de l'invention, l'élément piézoélectrique est collé sur la paroi centrale, déposé par sérigraphie sur la paroi centrale ou déposé sous vide sur la paroi centrale. Avantageusement, le support occupe un volume total compris entre environ 0,5 et 3 centimètres cube, préférentiellement entre environ 0,8 et 1,5 15 centimètres cube, de sorte à limiter l'encombrement du dispositif. L'invention se rapporte également à un ensemble de conversion d'énergie mécanique vibratoire en énergie électrique comportant un réseau de dispositifs conformes à l'invention, où les éléments piézoélectriques des dispositifs sont électriquement reliés entre eux. 20 D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, de deux exemples de mise en oeuvre non limitatifs, faite en référence aux figures annexées dans lesquelles : - les figures 1 a et 1 b sont des vues schématiques respectivement de 25 côté et en perspective d'un dispositif de conversion conforme à un premier mode de réalisation de l'invention ; - les figures 2a et 2b sont des vues schématiques respectivement de côté et en perspective d'un dispositif de conversion conforme à un second mode de réalisation de l'invention ; 30 - la figure 3 est une vue schématique d'un banc de test des performances d'un dispositif de conversion conforme à l'invention ; - les figures 4a et 4b sont des vues schématiques des éléments piézoélectriques fixés sur le support d'un dispositif de conversion conforme à l'invention, illustrant deux types de polarisation desdits 35 éléments piézoélectriques ; - les figures 5a et 5b sont des graphes illustrant les résultats issus du banc de test, respectivement la variation de la puissance récupérée P en sortie du dispositif en fonction d'une valeur de résistance de charge Rc et la variation de la puissance récupérée P en fonction de l'accélération A de la première paroi latérale formant embase du support du dispositif. La description d'un dispositif 1 de conversion d'énergie mécanique vibratoire en énergie électrique est faite en référence aux figures la à 2b. Ce dispositif 1 de conversion comprend : - un support 2 en forme générale d'arche en « U » et qui est pourvu de deux parois latérales en vis-à-vis, respectivement une première 21 et une seconde 22 parois latérales, et d'une paroi centrale 23 reliant les deux parois latérales 22, 23 entre elles ; - au moins un élément piézoélectrique 3 fixé sur la paroi centrale 23 du support 2 ; et - une masse inertielle 4 fixée sur la seconde paroi latérale 22 du support 2. Le support 2 réalisé dans un matériau rigide, tel que de l'acier ou du silicium, peut soit être réalisé d'un seul tenant, c'est-à-dire d'une seule pièce en « U », soit être réalisé de plusieurs éléments distincts assemblés entre eux pour réaliser cette conformation en « U ». Dans les modes de réalisation illustrés sur les figures la à 2b, les trois parois 21, 22, 23 du support 2 sont distinctes et la paroi centrale 23 est fixée aux parois latérales 21, 22, notamment par soudage ou collage. Dans les modes de réalisation illustrés sur les figures la à 2b, les trois parois 21, 22, 23 du support 2 se présentent sous la forme de carré ou rectangle dont les dimensions sont de l'ordre du centimètre et dont l'épaisseur est comprise entre environ 100 micromètres à 1 millimètre. L'élément piézoélectrique 3 peut être soit collé sur la paroi centrale 23 soit déposé sur la paroi centrale 23 par sérigraphie. Dans les modes de réalisation illustrés sur les figures la à 2b, le dispositif 1 comprend deux éléments piézoélectriques 3, réalisés sous la forme de couches de matériau piézoélectrique, disposés sur les faces respectivement interne et externe de la paroi centrale 23. La masse inertielle 4 réalisée dans un matériau rigide, tel que de l'acier ou du laiton, peut soit être rapportée fixement sur la seconde paroi latérale 22, comme illustré sur les figures la et 1 b, soit venir de matière avec la seconde paroi latérale 22, comme illustré sur les figures 2a et 2b. Dans le cas où la masse inertielle 4 est rapportée fixement sur la seconde paroi latérale 22, cette masse inertielle 4 peut être réalisée dans un matériau distinct du matériau constitutif du support 2 ou de la seconde paroi latérale 22. Pour tester ces dispositifs 1, la Demanderesse a mis en oeuvre des tests de performance sur un banc d'essai tel qu'illustré sur la figure 3. Pour ces tests, les éléments piézoélectriques 3 ont été obtenus par découpage de couches de matériau piézoélectrique dans des transducteurs piézoélectriques du commerce qui offrent un couplage électromécanique satisfaisant pour la conduite des essais. Le support 2, et donc ses parois 21, 22, 23, sont réalisés en acier et une feuille de laiton est interposée entre la paroi centrale 23 et chaque élément piézoélectrique 3, offrant un transfert satisfaisant de contrainte et de robustesse au niveau de l'interface paroi centrale 23 / élément piézoélectrique 3. Les parois latérales 21, 22 sont identiques et se présentent sous la forme de parallélépipède rectangle de dimensions 12 mm x 13 mm x 0,5 mm. La paroi centrale 23 se présente sous la forme d'un parallélépipède rectangle de dimensions 13 mm x 10 mm x 0,5 mm. Comme visible sur les figures 4a et 4b, le ou les éléments piézoélectriques sont polarisés selon une direction perpendiculaire ou normale à la paroi centrale 23, que ce soit dans un sens ou dans l'autre. Pour recueillir la tension piézoélectrique Vp en sortie des éléments piézoélectriques 3, deux électrodes sont prévues par élément piézoélectrique 25 3. Dans les exemples illustrés sur les figures 4a et 4b, le dispositif comporte deux éléments piézoélectriques 3 disposés sur les faces respectivement interne et externe de la paroi centrale 23. Les charges électriques issus des éléments piézoélectriques 3 sont ainsi récupérés au 30 moyen de plusieurs électrodes disposés sur les éléments piézoélectriques ; les tensions des différents éléments piézoélectriques 3 pouvant être reliés en série ou en parallèle avec ces électrodes. Le tableau ci-dessous donne les spécifications techniques du dispositif 1 testé sur ce banc d'essai, en référence notamment aux figures la et 35 1 b. Longueur L de la seconde paroi latérale 22 12 mm Hauteur H de la paroi centrale 23 13 mm Largeur W de la seconde paroi latérale 22 10 mm Dimensions des éléments piézoélectriques 10 mm x 10 mm x 100 pm Epaisseur de la feuille de laiton entre l'élément 10 mm x 10 mm piézoélectrique 3 et la paroi centrale 23 x 100 pm Matériau de la masse inertielle 4 Laiton Matériau du support 2 Acier bleu (acier ressort) Epaisseur des parois 21, 22, 23 du support 2 0,5mm Dimensions de la masse inertielle 10 mm x 10 mm x 8 mm Valeur de la masse inertielle 6,87 grammes Pour la conduite des tests, le banc d'essai comporte : - une structure vibrante S se présentant sous la forme d'une poutre fixée sur un bâti B et mise en vibration par un vibrateur VB, le dispositif 1 étant fixé au niveau de l'extrémité de la poutre, la vibration transmise au dispositif 1 étant ici unidimensionnelle ; - un oscilloscope OS ; - un vibromètre VM relié à la structure vibrante S afin de mesurer la vitesse de vibration, et relié à l'oscilloscope OS qui calculera l'accélération de la vibration ; - un circuit de sortie CS comprenant un redresseur de courant RD, du type pont de diodes, dont les électrodes d'entrée sont reliées respectivement aux éléments piézoélectriques 3 et à un référentiel, tel que la structure vibrante S, et dont les électrodes de sortie sont reliées à un circuit RC parallèle, avec un condensateur de stockage Cs en parallèle d'une résistance de charge Rc ; - un premier voltmètre V1 qui mesure la tension aux bornes des électrodes d'entrée du redresseur de courant RD, ce qui correspond à la tension piézoélectrique Vp en sortie des éléments piézoélectriques 3, ce premier voltmètre V1 étant relié à l'oscilloscope OS ; - un second voltmètre qui mesure la tension VR aux bornes de la résistance de charge Rc, ce second voltmètre V2 étant relié à l'oscilloscope OS. D'autres circuits de sortie peuvent bien entendu être envisagés tels que ceux décrits dans les demandes de brevet FR 2 853 160 Al et FR 2 854 006 A1. Les résultats de ces tests sont décrits ci-après, en référence notamment aux figures 5a et 5b. Les tensions mesurées s'échelonnent entre 1V et 20V pour des accélérations de 0.1 G à 2 G. De telles valeurs sont excellentes pour la gestion de l'énergie électrique en permettant notamment de faciliter le franchissement des seuils des diodes. Le tableau ci-dessous présente les principaux résultats : Fréquence de résonance en circuit ouvert 259.79 Hz Fréquence de résonance en court-circuit 258.74 Hz Couplage électromécanique 0,81 0/0 Vitesse transversale de la masse inertielle 4 381 mm.s-' (rapport 72 entre avec une accélération de base de 1 G cette vitesse et la vitesse de l'embase 21 qui est de 5,3 mm.s-1) Vitesse longitudinale de la masse inertielle 4 253 mm.s-' avec une accélération de base de 1 G Coefficient de qualité mécanique Q 72 Tension en circuit ouvert pour une 2.51 V accélération de 0,1 G Les figures 5a et 5b montre l'effet d'un changement de résistance de charge Rc et de l'accélération A de l'embase 21 sur la puissance de sortie P ou puissance récupérée en sortie du dispositif 1. Dans une première expérience, illustrée en figure 5a, la résistance de charge Rc a été modifiée en maintenant constant une accélération de 0,3 G. La puissance de sortie P mesurée atteint un maximum de 261pW pour 40kOhms. Dans une deuxième expérience, illustrée en figure 4b, l'accélération A a été modifiée en conservant une résistance de charge Rc optimale, ici 40kOhms. Comme visible sur la figure 4b, ce dispositif 1 permet d'obtenir une puissance de sortie P de l'ordre de 2,6 milliwatts avec une accélération A de 1 G et une puissance de sortie P de l'ordre de 7,7mW avec une accélération A de 2 G ; de telles valeurs de puissance de sortie P étant particulièrement élevées et satisfaisantes dans le domaine des systèmes autoalimentés ou autonomes sans fil à des fins d'alimentation électriques de dispositifs électriques, comme par exemple des capteurs ou des dispositifs de radiocommande. Comme visible sur cette figure 4b avec la courbe expérimentale Cexp, la puissance de sortie P présente un comportement quadratique entre 0,1 G et 1 G, puis une légère saturation. La Demanderesse estime que cette saturation est due à l'apparition d'harmoniques d'ordre supérieur dans le système mettant en vibration le dispositif 1 de conversion. En effet, la puissance mécanique transférée devient telle que l'on amortit sensiblement le vibreur. La courbe théorique Ctheo de la figure 4b constitue une extrapolation de la courbe de variation de la puissance de sortie P à partir de la portion de la courbe expérimentale Cexp entre 0,1 G et 1 G (avant la saturation), développée à partir d'une analogie masse-ressort. Ainsi, un dispositif 1 de conversion conforme à l'invention permet, avec la forme en « U » du support 2, d'exploiter au maximum le volume disponible entre les parois du support 2 pour réserver la majorité de ce volume à la masse inertielle 4. En conséquence, un important transfert d'énergie mécanique est possible entre la masse inertielle 4 et les éléments piézoélectriques 3, et ainsi une puissance électrique de sortie P très importante, c'est-à-dire dépassant le milliwatt, est accessible. Comme relevé ci-dessus, un tel dispositif 1, qui est soumis à une accélération de l'ordre de 1 G (9,81 m.s-2), permet d'obtenir une puissance de sortie P de l'ordre de 2,68 milliwatts ; ledit dispositif 1 occupant un volume total d'environ 1,5 cm3. Cette puissance P est obtenue en alimentant une résistance de charge Rc adaptée et alimentée en courant continu après redressement et filtrage de la tension piézoélectrique Vp. Ainsi, ce dispositif 1 permet de franchir largement le seuil des 1 milliwatt dans un volume réduit de l'ordre du centimètre cube ; un tel seuil de puissance de 1 milliwatt correspondant à un minimum permettant d'alimenter des fonctions électroniques simples telles qu'une mesure physique et une communication radiofréquence. Pour augmenter encore la puissance de sortie P, les solutions suivantes peuvent être envisagées : - augmenter la valeur ou le poids de la masse inertielle 4 ; - diminuer les pertes mécaniques de la structure ; - descendre la fréquence de résonance ; - augmenter les niveaux d'accélération A. Avec de tels dispositifs 1, il est également envisageable de construire un ensemble de conversion d'énergie mécanique vibratoire en énergie électrique comportant un réseau de dispositifs 1, où les éléments piézoélectriques 3 des dispositifs 1 sont électriquement reliés entre eux. Un tel réseau peut par exemple se présenter sous la forme d'un empilement de cubes, chaque dispositif 1 présentant sensiblement une forme de cube très pratique pour un tel empilement. Bien entendu l'exemple de mise en oeuvre évoqué ci-dessus ne présente aucun caractère limitatif et d'autres améliorations et détails peuvent être apportés au dispositif selon l'invention, sans pour autant sortir du cadre de l'invention où d'autres formes de masse inertielle et/ou de support et/ou d'élément piézoélectrique peuvent par exemple être réalisées. Par exemple, la paroi centrale 23 peut être fixée sur la première paroi latérale 21 le long d'un bord d'extrémité de la première paroi latérale 21, ou à une certaine distance de ce même bord d'extrémité, tout en conservant une structure en arche pour le support. REVENDICATIONS1. Dispositif (1) de conversion d'énergie mécanique vibratoire en énergie électrique, comportant au moins un élément piézoélectrique (3), une masse inertielle (4) et un support (2) de l'élément piézoélectrique (3) et de la masse inertielle (4), caractérisé en ce que le support (2) présente une forme générale d'arche en « U » en étant pourvu d'une première paroi latérale (21) formant embase destinée à être fixée sur un élément externe soumis à des vibrations, d'une seconde paroi latérale (22) sur laquelle est fixée la masse inertielle (4), et d'une paroi centrale (23) reliant les deux parois latérales entre elles et sur laquelle est fixé l'élément piézoélectrique (3), ledit élément piézoélectrique (3) étant polarisé selon une direction sensiblement perpendiculaire à la paroi centrale (23). 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, dans lequel la seconde paroi latérale (22) du support (2) présente une face interne en regard de la première paroi latérale (21), et dans lequel la masse inertielle (4) est fixée sur ladite face interne. 3. Dispositif (1) selon les revendications 1 ou 2, dans lequel le support (2) et la masse inertielle (4) sont réalisés dans des matériaux denses et à faible dissipation mécanique, tels que des métaux et du silicium. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la masse inertielle (4) occupe environ 50 à 95 pourcents, préférentiellement environ 70 à 95 pourcents, du volume disponible entre les trois parois (21, 22, 23) du support (2). 5. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première paroi latérale (21) et/ou la seconde paroi latérale (22) et/ou la paroi centrale (23) s'inscrivent sensiblement à l'intérieur d'un rectangle de largeur et/ou de longueur comprises entre environ 7 et 20 mm, préférentiellement entre environ 8 et 15 mm. 6. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la paroi centrale (23) vient de matière avec la première paroilatérale (21) et/ou la seconde paroi latérale (22), ou la paroi centrale (23) est rapportée fixement sur la première paroi latérale (21) et/ou la seconde paroi latérale (22). 7. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la masse inertielle (4) vient de matière avec la seconde paroi latérale (22), ou la masse inertielle (4) est rapportée fixement sur la seconde paroi latérale (22). 8. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la masse inertielle (4) présente une masse comprise entre environ 4 et 12 grammes, préférentiellement entre environ 6 et 10 grammes. 9. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément piézoélectrique (3) est collé sur la paroi centrale (23), déposé par sérigraphie sur la paroi centrale (23) ou déposé sous vide sur la paroi centrale (23). 10. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le support (2) occupe un volume total compris entre environ 0,5 et 3 centimètres cube, préférentiellement entre environ 0,8 et 1,5 centimètres cube. 11. Ensemble de conversion d'énergie mécanique vibratoire en énergie électrique comportant un réseau de dispositifs (1) conformes à l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel les éléments piézoélectriques (3) des dispositifs (1) sont électriquement reliés entre eux.