Transmissão de energia sem contacto com aplicação em veículos eléctricos

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Com o preço dos combustíveis fósseis em ascensão tornou-se imperativo procurar por novas soluções, tendo em conta que praticamente toda a indústria e meios de transporte dependem de derivados do crude. Os motores eléctricos voltaram à luz da ribalta após a sua queda nos anos 30. Mais importante é que a tecnologia, que entretanto evoluiu, permite agora pensar nos motores eléctricos como sérios concorrentes dos motores de combustão interna para utilização em veículos automóveis. O trabalho apresentado sugere a utilização de um conversor de ressonância capaz de transferir energia sem contacto para um veículo eléctrico. Foi feito um estudo a um veículo existente para se perceber as suas exigências a nível energético e estabelecer as especificações iniciais. Foram abordadas as melhores topologias conhecidas de conversores de ressonância aplicadas à entrega de potência sem fios. A geometria do transformador é essencial quando este tem os enrolamentos primário e secundário separados por vários centímetros, pelo que várias soluções foram consideradas e avaliadas. O controlo dos processos de ressonância não é fácil, motivo que justifica os recentes desenvolvimentos de mecanismos de controlo capazes de tornar o funcionamento do conversor de ressonância mais eficiente e mais suave. Esta dissertação contribui ela própria com ensaios que comprovam as hipóteses levantadas para uma forma melhorada de regulação instantânea. O método baseia-se no cálculo, em cada meio período, da quantidade de energia que é transferida da malha de ressonância para a carga. Foi ainda desenvolvido em software um meio de obter o consumo energético dum veículo eléctrico autónomo que permite análises estatísticas e permitirá num futuro próximo a criação dum sistema de gestão de baterias melhorado.