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AMBIENTE ELETROMAGNÉTICO PARA CARREGAMENTO SEM FIO
Última alteração: 2021-09-28
Resumo
https://www.youtube.com/watch?v=Hp1RD0gJ22o
O investimento em diferentes formas de se obter energia tem se intensificado nos últimos 50 anos em prol da diminuição do dano causado ao planeta. Apesar de haver uma ênfase na geração de energia em grande escala, a exploração dessa geração em pequenos blocos de energia também se mostra útil e necessária. Desta forma, a tecnologia das rectenas, que é baseada no reaproveitamento de ondas eletromagnéticas disponíveis no ambiente, vem crescendo, já que, acompanhada dela, há um desenvolvimento exponencial da indústria de telecomunicações. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo simular um ambiente eletromagnético para carregamento sem fio. Para isso, um sistema completo de antena transmissora e rectena foi simulado nos softwares CST e ADS operando em uma frequência central de 500 MHz para carregar uma bateria comercial da Samsung de íons de Lítio. A ideia de se operar em uma frequência mais baixa era trabalhar com distâncias maiores entre a antena transmissora e a rectena. Primeiramente, uma antena compacta e omnidirecional foi simulada para ser a transmissora do sistema, posteriormente, foram modeladas diferentes configurações do circuito retificador até se atingir uma impedância que pudesse ser alcançada pelas antenas receptoras, e, por último, as antenas receptoras foram simuladas e otimizadas. As antenas projetadas, em sua maioria, foram impressas e todas foram simuladas no software CST, enquanto o circuito retificador foi simulado no ADS. As antenas receptoras foram projetadas de forma que o retificador fosse soldado em seu substrato, obtendo um modelo mais compacto. Suas dimensões foram otimizadas para alcançar a mesma impedância do circuito e as da transmissora foram otimizadas para alcançar uma impedância de 50 Ω. Por fim, após a construção de cada etapa separadamente, o sistema completo foi simulado para se obter a potência de saída do circuito retificador, que seria entregue para a carga.
O investimento em diferentes formas de se obter energia tem se intensificado nos últimos 50 anos em prol da diminuição do dano causado ao planeta. Apesar de haver uma ênfase na geração de energia em grande escala, a exploração dessa geração em pequenos blocos de energia também se mostra útil e necessária. Desta forma, a tecnologia das rectenas, que é baseada no reaproveitamento de ondas eletromagnéticas disponíveis no ambiente, vem crescendo, já que, acompanhada dela, há um desenvolvimento exponencial da indústria de telecomunicações. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo simular um ambiente eletromagnético para carregamento sem fio. Para isso, um sistema completo de antena transmissora e rectena foi simulado nos softwares CST e ADS operando em uma frequência central de 500 MHz para carregar uma bateria comercial da Samsung de íons de Lítio. A ideia de se operar em uma frequência mais baixa era trabalhar com distâncias maiores entre a antena transmissora e a rectena. Primeiramente, uma antena compacta e omnidirecional foi simulada para ser a transmissora do sistema, posteriormente, foram modeladas diferentes configurações do circuito retificador até se atingir uma impedância que pudesse ser alcançada pelas antenas receptoras, e, por último, as antenas receptoras foram simuladas e otimizadas. As antenas projetadas, em sua maioria, foram impressas e todas foram simuladas no software CST, enquanto o circuito retificador foi simulado no ADS. As antenas receptoras foram projetadas de forma que o retificador fosse soldado em seu substrato, obtendo um modelo mais compacto. Suas dimensões foram otimizadas para alcançar a mesma impedância do circuito e as da transmissora foram otimizadas para alcançar uma impedância de 50 Ω. Por fim, após a construção de cada etapa separadamente, o sistema completo foi simulado para se obter a potência de saída do circuito retificador, que seria entregue para a carga.
Palavras-chave
Rectena. Circuito retificador. Antena. Otimização