Publicação

Simulação e Otimização de Sistemas de Transferência de Energia Sem Fios para Mobilidade Elétrica

Ver documento

Detalhes bibliográficos
Resumo:A transferência de energia sem fios (WPT, Wireless Power Transfer), baseada no acoplamento indutivo ressonante surge como uma solução promissora para aplicações em mobilidade elétrica, em particular em sistemas de transporte e de levitação magnética (MagLev). Esta dissertação tem como objetivo o dimensionamento, modelização, simulação e otimização de um sistema WPT para alimentação do MagLev Cobra, comboio de levitação magnética localizado na Universidade Federal do Rio de Janeiro, Brasil. O sistema proposto integra uma bobina transmissora de cobre, em fio de Litz, instalada na estação, e uma bobina recetora supercondutora de alta temperatura (HTS, High Temperature Superconductor), a bordo do veículo, aproveitando a criogenia já existente. A introdução da bobina HTS visa melhorar o rendimento do sistema de transferência de energia. O estudo inicia-se com a modelização de um sistema de laboratório com duas bobinas de cobre, permitindo validar o modelo numérico desenvolvido, com recurso ao método de elementos finitos, através do software COMSOL Multiphysics. Os resultados obtidos foram comparados com ensaios experimentais, do protótipo, confirmando a fiabilidade da metodologia utilizada. Posteriormente, a bobina recetora foi substituída por uma bobina HTS, avaliando o impacto no acoplamento magnético e rendimento, em função da distância, frequência de operação e das cargas utilizadas. Com a validação do modelo, o sistema é escalado às necessidades energéticas do MagLev Cobra, que utiliza supercondensadores para o armazenamento de energia. O dimensionamento em escala real considera a geometria das bobinas, as condições de ressonância e as dimensões disponíveis, assegurando uma transferência de energia eficiente durante as paragens de carregamento.
Autores principais:Caetano, Vítor Miguel Butkov Monteiro
Assunto:Transferência de Energia Sem Fios Acoplamento Magnético Ressonante Bobinas Supercondutoras de Alta Temperatura Modelização Numérica
Ano:2025
País:Portugal
Tipo de documento:dissertação de mestrado
Tipo de acesso:acesso aberto
Instituição associada:Universidade Nova de Lisboa
Idioma:português
Origem:Repositório Institucional da UNL

Registos relacionados

Registos relacionados