Estudo de um sistema de transferência de energia utilizando circuito ressonante para dispositivos móveis

Abstract

Neste trabalho é realizada uma pesquisa teórica para a elaboração de um protótipo eletrônico visando o carregamento sem fio de uma carga resistiva genérica. É aplicada a topologia do método de acoplamento indutivo ressonante de curta distância para possíveis futuras aplicações em dispositivos móveis. Primeiramente é apresentado um arcabouço teórico caracterizando a transmissão de energia em curtas distâncias conhecida como Near-field, onde a modelagem é possível através das Equações de Maxwell. Consequentemente são apresentados os dados dos cálculos dos parâmetros do projeto para serem aplicados em uma simulação virtual. Por fim é feita a construção do protótipo sendo possível a coleta de dados para que o mesmo seja validado. O protótipo se mostrou adequado aos parâmetros de projeto fornecendo uma potência de 5 W para a carga, onde o objetivo principal é o carregamento de uma célula de Íons de Lítio com a finalidade de fornecer energia ao dispositivo móvel.

In this work, a theoretical research is carried out for the elaboration of an electronic prototype aiming the wireless charging of a generic resistive load. The short distance inductive resonant coupling method topology is applied for possible future applications in mobile devices. First, a theoretical framework characterizing the transmission of energy over short distances known as Near-field is presented, where modeling is possible through Maxwell's Equations. Consequently, data from the calculations of the design parameters are presented to be applied in a virtual simulation. Finally, the construction of the prototype is made, being possible to collect data so that it can be validated. The prototype proved to be suitable for the design parameters providing a power of 5 W for the load, where the main objective is to charge a Li-Ion cell in order to supply energy to the mobile device.