Alimentação em potência de dispositivos sem fios, com captação de energia de campos eletromagnéticos intensos.

Abstract

Com a inovação tecnológica, cada vez mais pretendermos avaliar estados de sistema com o minimo esforço e com o mínimo custo possível, assim, de forma a satisfazer necessidades de monitorização de ativos de redes elétricas, quer em transporte de energia em muito alta tensão e média tensão, quer em distribuição em baixa tensão, foi proposto neste projeto uma solução viável para manter o funcionamento de todo o sistema de sensorização tratamento de dados e comunicação, nunca descartando outras formas alternativas de alimentação, mas sim discutindo vantagens e desvantagens das mesmas. Desta forma foi feito um estudo aprofundado sobre as soluções já existentes, avaliando a sua viabilidade. Posteriormente é proposta uma solução alternativa com base em aproveitamento dos campos envolventes ao sistema. Passo a passo foi explicado o seu método de funcionamento sendo que o principio físico envolvido trata-se de indução electromagnética e a sua conceção tem como base um transformador de corrente. Consequentemente é feito um estudo sobre geometria do núcleo, materiais de construção e dimensão que otimizem o rendimento do sistema e que seja possível satisfazer as necessidades energéticas de todo o sistema. Por fim e após avaliação de consumos energéticos do sistema foi feito um estudo sobre tecnologias de armazenamento com capacidade de sustentar a necessidades energéticas impostas por todo o sistema, mantendo sempre um estudo conservador, tendo sempre em conta os piores casos possíveis a nível de questores de consumo e garantindo sempre as condições de fronteira impostas por normas de segurança.

With the growing of tecnological inovation, even more we pretend evaluate the sistem states with a less effort and a low cost possible. So, by the need to satisfy de needs of monotoring the electrical infraestructures, as well as in transport of very high voltage and high voltage or low voltage distribution, a viable solution was proposed in this project to maintain the operation of the whole sensing system, data aquisition and communication, never discarding other alternative forms of feeding the sistem, but rather discussing advantages and disadvantages of them. In this way an in-depth study was done on the existing solutions, evaluating their viability. Subsequently an alternative solution is proposed based on the use of the surrounding fields to the system. Step by step was explained its method of operation being that the physical principle involved is the electromagnetic induction and its design is based on a current transformer. Consequently, a study is made about the core geometry, building materials and dimensions that optimize system performance and meet the energy requirements of the entire system. Finally, and after assessing the energy consumption of the system, a study was made about the storage technologies capable of sustaining the energy needs imposed by the whole system, always maintaining a conservative study, always taking into account the worst possible cases in qwestion of consumption and always guaranteeing the border conditions imposed by safety standards.