�rea Cient�fica: Electrónica e Instrumentação
Power –film: Um filme flexível autónomo para alimentar dispositivos eléctricos
Publicada a 2012-05-04
Aluno: José Miguel Sousa Gomes      N�mero: 24617       Email: a24617@alunos.uminho.pt
Data in�cio: 01/11/2010      Data Conclus�o: 02/05/2012 

Orientador(es):
Nome: Luis Miguel Valente Gonçalves      Email: lgoncalves@dei.uminho.pt   

Arguente(s):
Nome: João Paulo Pereira Carmo       Email: jcarmo@dei.uminho.pt 
Data da defesa: 02/05/2012      Sala: 14h00, sala reuniões DEI

vers�o electr�nica

Descri��o:

A procura crescente de energia em dispositivos sem fios requer novos sistemas de geração de energia, capazes de aproveitar a energia do ambiente e disponibiliza-la quando necessário. Esta geração de energia eléctrica baseia-se essencialmente na termoelectricidade, na energia da vibração e na energia fotovoltaica. Relativamente à energia fotovoltaica, a corrente e potência de saída das células varia muito em função da intensidade e espectro de iluminação, e um sistema eficiente de geração de energia de eléctrica a partir desta fonte é difícil obtenção, devido às variáveis condições de iluminação. Por outro lado, as baterias utilizadas para armazenamento de energia fornecem tensões que diminuem ao longo da descarga da bateria. Durante a carga da bateria, a tensão aplicada deve também ser adaptada à evolução do potencial eléctrico da bateria e da carga armazenada. Um eficiente sistema de geração de energia para dispositivos sem fios é proposto neste projecto para superar estas limitações, proporcionando uma fonte de energia autónoma: um dispositivo de filme fino flexível para geração de energia fotovoltaica, que integra uma célula solar, uma bateria de lítio recarregável e electrónica carregar a bateria. Dado a reduzida potência deste filme, as técnicas convencionais de circuitos MPPT baseados em microcontrolador são ineficientes, e uma nova solução deve ser procurada. O dispositivo é suficientemente flexível para ser aplicado superfícies curvas e fornecer energia eléctrica a dispositivos sensores sem fios. O filme é composto por três partes:
• Uma célula fotovoltaica de filme fino.

  • Uma bateria de lítio recarregável flexível.

• Um circuito electrónico de montagem superficial (SMD) de perfil reduzido, para recarregar a bateria.

 


Objectivos:

Objectivos

Utilizando um painel fotovoltaico (com área inferior a 20 cm2 ) e uma bateria de lítio adquiridas no mercado, ambos flexíveis, pretende-se desenvolver o circuito electrónico para recarregar a bateria de lítio utilizando a energia disponível no painel fotovoltaico. O circuito deverá ser desenvolvido em SMD, com espessura de alguns milímetros apenas, e em substrato (PCB) flexível. No final, os três substratos flexíveis (o painel fotovoltaico, a pilha e a electrónica) serão integradas (em sanduíche) num único filme flexível.

Tarefas

Estudo dos painéis fotovoltaicos e das pilhas de lítio.

Aquisição de baterias e painéis fotovoltaicos flexíveis.

Estudo do estado da arte dos conversores MPPT e carga de baterias.

Projecto, implementação, teste e caracterização do circuito MPPT para carga de bateria.

Optimização do circuito.

Desenho e fabrico do circuito em substrato flexível.

Testes e optimização.

Integração da electrónica com bateria e painel fotovoltaico flexíveis

Teste de robustez mecânica

Escrita de relatório e artigo.

 

 


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