Análise, Projeto e Implementação de um Conversor com Transferência de Energia Sem Fio para Carregadores de Baterias de Veículos Elétricos

Filipe T. Carneiro; Ivo Barbi

doi:10.18618/REP.2021.3.0003

Authors

Filipe T. Carneiro Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Florianópolis – SC, Brasil
Ivo Barbi Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Florianópolis – SC, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2021.3.0003

Keywords:

Acoplamento indutivo, Carregadores de bateria, Transferência de energia sem fio, veículos elétricos

Abstract

Com a crescente demanda por veículos elétricos, o desenvolvimento tecnológico dos carregadores de baterias se tornou uma necessidade. A transferência de energia sem fio por acoplamento indutivo se mostra uma técnica promissora por tornar os carregadores de bateria mais convenientes e seguros aos usuários. Dos diversos conversores propostos para a transferência de energia indutiva, a topologia Série-série (SS) foi selecionada devido às suas características desejáveis para essa aplicação. Apesar de ser uma topologia muito reportada na bibliografia, a modelagem dinâmica desse conversor considerando todos os seus componentes ainda não foi apresentada. Neste trabalho o método da transformada de Laplace com variável modulada foi utilizado para realizar a modelagem dinâmica orientada ao controle do conversor considerando todos os seus estágios. Também são apresentadas a análise e a metodologia de projeto da topologia SS para a construção de um protótipo. O conversor projetado foi implementado e testado em laboratório com carga resistiva, onde alcançou-se uma eficiência máxima de 89,3% e foi observada uma boa robustez do controle projetado a partir do modelo obtido.

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Author Biographies

Filipe T. Carneiro, Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Florianópolis – SC, Brasil

nascido em Visc. do Rio Branco, MG, é engenheiro eletrônico (2018) pela Universidade Federal de Pelotas. Atualmente é mestrando na área de Eletrônica de Potência do Prog. de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Santa Catarina. Suas áreas de interesse incluem transferência de energia sem fio e correção do fator de potência.

Ivo Barbi, Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Florianópolis – SC, Brasil

nascido em Gaspar, Santa Catarina. Graduado (1973) e mestre (1976) em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina e doutorado em Engenharia Elétrica pelo Institut National Polytechnique de Toulouse (1979). Fundou a Sociedade Brasileira de Eletrônica de Potência (SOBRAEP) e o Congresso Brasileiro de Eletrônica de Potência (COBEP) (1990), e o Instituto Brasileiro de Eletrônica de Potência e Energias Renováveis (IBEPE) (2016). É pesquisador no Centro Integrado de Pesquisa em Energia Solar e Professor emérito de engenharia elétrica na Universidade Federal de Santa Catarina. Recebeu o IEEE William E. Newell Power Electronics Award 2020. Foi Editor Associado da IEEE Transactions on Industrial Electronics e da IEEE Transactions on Power Electronics por vários anos. É membro da SOBRAEP e IEEE Life Fellow.

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