Sistema rectenna para carregamento de uma bateria Li-Ion

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dc.contributor.advisorResende, Úrsula do Carmo
dc.contributor.advisor-coGonçalves, Sandro Trindade Mordente
dc.contributor.advisor-coLatteshttp://lattes.cnpq.br/9879076086228404
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2792357895049279
dc.contributor.authorBicalho, Fabiano Silveira
dc.contributor.referee1Úrsula do Carmo Resende
dc.contributor.referee2Sandro Trindade Mordente Gonçalves
dc.contributor.referee3Gláucio Lopes Ramos
dc.contributor.referee4Fernando José da Silva Moreira
dc.contributor.referee5Gláucio Lima Siqueira
dc.date.accessioned2023-08-03T13:36:39Z
dc.date.available2023-08-03T13:36:39Z
dc.date.issued2018-05-07
dc.description.abstractNos últimos anos, a tecnologia de rectennas vem recebendo uma atenção crescente de pesquisadores devido à ampliação das possibilidades de sua aplicação no suprimento de energia para as atuais cargas com baixíssimo nível de consumo energético. Dentro desse contexto, este trabalho apresenta uma investigação teórica e experimental acerca da utilização da tecnologia de rectenna com o objetivo de carregar eletricamente um modelo de bateria amplamente utilizado em aparelhos eletrônicos, a bateria de Íons de Lítio (Li-Ion). Inicialmente é realizada uma ampla revisão bibliográfica sobre o tema para subsidiar as investigações conduzidas ao longo deste trabalho. O processo de modelagem da rectenna foi iniciado pela otimização do conjunto retificador mais carga utilizando o software ADS® (Advanced Design Software). Foram manufaturados diferentes protótipos de circuito retificador operando nas frequências de 1,80 e 2,45 GHz e um circuito capaz de operar em ambas as frequências simultaneamente. Um circuito conversor CC-CC booster também foi investigado de forma a possibilitar a operação da rectenna a partir de níveis baixos de potência de entrada. Neste trabalho, foram empregadas antenas tipo retangulares impressas, simuladas no software CST® (Computer Simulation Technology) e conectadas ao retificador. As dimensões das antenas foram otimizadas de forma a se obter valores do parâmetro S11 abaixo de -10 dB e a maior diretividade possível de forma a possibilitar uma maior coleta da energia eletromagnética. Foram também projetadas e manufaturadas duas lentes eletromagnéticas para compor a rectenna, baseadas na tecnologia de metamaterial, de forma a promover uma coleta superior de energia. Por fim, as rectennas foram submetidas a testes operacionais de carregamento da bateria de Íons de Lítio. As rectennas foram conectadas em paralelo no bloco de corrente contínua dos circuitos com objetivo de se obter o máximo fornecimento de corrente para a bateria.
dc.description.abstractotherIn the last years rectennas technology has received increasing attention of researchers due to the extension of the possibilities of its application in the supply of energy for the current loads with very low level of energy consumption. In this context, this work presents a theoretical and experimental investigation about the use of rectenna technology with the objective of electrically charging a battery model widely used in electronic devices, the Li-Ion battery. Initially a broad bibliographic review on the subject is carried out to support the investigations conducted in this work. The rectenna modeling process was started by optimizing the rectifier with the load using the ADS® software. Different prototypes of the rectifier circuit were manufactured, operating at the frequencies of 2.45 and 1.80 GHz and a circuit capable of operating at both frequencies simultaneously. A DC-DC booster converter circuit has also been investigated in order to enable rectenna operation from low input power levels. In this work, printed antennas were used, simulated in the software CST®(Computer Simulation Technology) and connected to the rectifier. The dimensions of the antennas were optimized in order to obtain values of parameter S11 below -10 dB and the highest possible directivity in order to allow a larger collection of the electromagnetic energy. Two electromagnetic lenses were designed and manufactured to compose the rectenna, based on metamaterial technology, in order to promote a superior collection of energy. Finally, the rectennas were subjected to operational tests of charge of the Lithium Ion battery. The rectennas were connected in parallel in the DC of the circuits in order to obtain the maximum supply of current for the battery.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br/handle/123456789/344
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais / Universidade Federal de São João del-Rei
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG / UFSJ
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
dc.subjectOtimização matemática
dc.subjectAntenas (Eletrônica)
dc.subjectRetificador
dc.titleSistema rectenna para carregamento de uma bateria Li-Ion
dc.typeThesis
dspace.entity.type

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