TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA SEM FIOS ATRAVÉS DE ACOPLAMENTO INDUTIVO RESSONANTE UTILIZANDO CONVERSOR CC-CA

Autores

  • Franciele Lemos Martins Engenheira eletrônica, UTFPR – Campus Toledo
  • Jade Lessa Cutinhola Engenheira eletrônica, UTFPR – Campus Toledo
  • Fábio Rizental Coutinho Professor Doutor, UTFPR – Campus Toledo

Resumo

Este trabalho descreve um sistema que realiza a transmissão de energia elétrica sem fios, de um ponto a outro, baseado no método acoplamento indutivo ressonante. O transmissor de energia utiliza um conversor CC-CA em topologia cascata simétrica que sintetiza uma tensão com cinco níveis. O conversor é alimentado por fontes contínuas e ideais e conta com uma carga ressonante para realizar a transmissão. Um CPLD (Complex Programmable Logic Device) é o responsável por controlar as chaves semicondutoras responsáveis por gerar os cinco níveis de tensão que excitam a bobina transmissora. O circuito receptor de energia consiste em um ressonante LC seguido de um retificador de tensão conectado a carga. Os circuitos ressonantes são compostos de bobinas planares com geometrias circulares, confeccionadas artesanalmente com fio Litz Wire e capacitores. O sistema foi avaliado para quatro distâncias de transmissão diferentes (0, 1, 2 e 3 cm), nos quais são quantizados os níveis de eficiência energética. Os ensaios realizados apontaram que o sistema apresenta eficiência de 83,3% na distância de transmissão mínima.

Referências

FAIRCHILD. 6N137: 6N137. 2005. Disponível em: <http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/112239/FAIRCHILD/6N137.html>. Acesso em: 08 out. 2017.

GONDIM, Felipe Pontes. Transmissão de Energia Elétrica sem Fio. 2010. 43 f. Monografia (Especialização) - Curso de Engenharia Elétrica, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. Disponível em: <http://www.dee.ufc.br/anexos/TCCs/2010.2/FELIPE PONTES GONDIM.pdf>. Acesso em: 28 abr. 2017.

HÄMMERLE, Florian. Simulation and Characterization of a Miniaturized Planar Coil. 2009. 99 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Ciência em Engenharia, Fachhochschule Vorarlberg, Dornbirn, 2009. Disponível em: <https://www.omicron-lab.com/fileadmin/assets/customer_examples/Thesis_FHV_Florian/thesis_Florian_Haemmerle.pdf>. Acesso em: 10 abr. 2017.

HART, Daniel W. Electrónica de Potencia. Madrid: Pearson Prentice Hall, 2001.

INOVAÇÃO TECNOLÓGICA. Estrada magnética fornece energia para carros elétricos: Energia livre. 2012. Disponível em: <http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=carros-eletricos-recarregados-estrada#.WR9GM2grLIV>. Acesso em: 10 maio 2017.

LIRIO, Luiz Eduardo Altoé. CONTRIBUIÇÕES PARA ANÁLISE DE PERDAS EM CONVERSORES DE POTÊNCIA COM MOSFET. 2013. Disponível em: <http://www.pee.ufrj.br/index.php/pt/producao-academica/dissertacoes-de-mestrado/2013-1/2013091701-2013091701/file>. Acesso em: 09 out. 2017.

LU, Xiao et al (Org.). Wireless Charging Technologies: Fundamentals, Standards, and Network Applications. 2015. Disponível em: <https://arxiv.org/pdf/1509.00940.pdf>. Acesso em: 08 out. 2017.

PENG, Fang Zheng; MCKEEVER, J.w.; ADAMS, D.j.. A power line conditioner using cascade multilevel inverters for distribution systems. Ieee Transactions On Industry Applications, [s.l.], v. 34, n. 6, p.1293-1298, nov. 1998. Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). http://dx.doi.org/10.1109/28.739012. Disponível em: <http://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/739012/>. Acesso em: 28 abr. 2017.

PEREIRA, João M. G. Sistema para estudos de transmissão de eletricidade sem fio de baixa potência através de métodos ressonantes. 2016. 119 f. TCC (Graduação) - Curso de Engenharia Eletrônica, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Toledo, 2016.

STARK, Joseph Charles. Wireless power transmission utilizing a phased array of tesla coils. Eua: Cambridge, 2004. 247 p.

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Publicado

08.11.2018

Edição

Seção

Artigos Científicos