PROJETOS

TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA SEM FIO PARA SISTEMAS RESIDENCIAIS

Alunos(as): Gustavo Giardino Sprotte
Prof.(a) Orientador(a): Gilberto Júnior Jacob
Professora Coorientadora: Sandra M. Rudella Tonidandel

Ano: 2020

Premiações

Resumo

Baseado nas ideias de Tesla, este projeto tem por objetivo o desenvolvimento de um sistema capaz de carregar eletricamente dispositivos eletrônicos a curta e longa distância sem a necessidade de conexão por fios de cobre ou qualquer outro tipo de condutor [1]. Em princípio, um sistema de carregamento de celular sem fio foi desmontado [2]. Este sistema é um sistema comercial comum. O problema deste único sistema comercial e já em vendas existentem no mercado é que precisa haver contato entre o aparelho de telefone (receptor) e a base (emissor). Observamos que a fonte geradora de energia (base) era uma bobina de campo magnético com corrente contínua e um modulador de campo. Esta modulaão é realizado por um circuito eletrônico. Para tentarmos aumentar a distância entre o aparelho de telefone celular e a base emissora, construímos então uma fonte de campo magnético (Mini bobina de Tesla), com campos oscilantes 10 vezes mais intenso que o sistema comercial (base). Esta fonte foi construída com um fio de cobre de 0,5mm enrolado em um núcleo de ferro. Foram 300 voltas no núcleo ferroso envernizadas com resina epóxi para evitar curtos circuitos. Cinco prototipos de bobinas de teslas foram construidos, todos alimentados por uma fonte de tensão ajustável de 0 até 30V, (10A). Esta fonte foi de suma importância para termos potências cada vez maiores e testarmos assim seu alcance. A intenão é que estas bobinas fiquem acopladas dentro de abat jours, disfarçando assim as fontes de campo magnéticos em um ambiente comum. Através de um Gaussmeter, medimos a intensidade do campo magnético gerado pelas minis bobinas de tesla. Obtivemos um alcance da ordem de 7 metros de distância. Entretanto, a frequência do campo magnético não foi capaz de sensibilizar o receptor de campo magnético (carregador sem fio) comercial acoplado ao telefone celular, não gerando energia elétrica. Isto ocorreu pois não tínhamos idéia da frequência que a bobina estava gerando, principalmente porque a mesma é alimentado com corrente contínua. A partir deste momento, notamos que todos os sensores que estão instalados nas portas do laboratório tipo NFC (Near Field Communication) e que dão acesso ao mesmo, estavam recebendo o campo magnético gerado por nossa pequena bobina. A bobina possui um transistor do tipo NPN 2N2055 e sua frequência foi medida por um osciloscópio Minipa. Nosso próximo passo será o de estabelecer uma comunicaão entre a pequenas bobinas de Tesla e estes sensores tipo NFC. Esta comunicaão se dá os sensores NFC também possuem uma bobina que captam campos magnéticos variáveis gerando uma pequena corrente elétrica, Esta corrente alimenta o circuito. Esta pequena corrente será capaz de carregar dispositivos como celulares a distâncias de até 10m da fonte, não apresentando riscos a saúde.
[1] Nikola Tesla, o inventor no ambiente de criação da transmissão sem fio; Sonia Virgínia Moreira Universidade do Estado do Rio de Janeiro
[2] TRANSMISSãO DE ENERGIA SEM FIOS; Universidade de Aveiro, Departamento de Electrónica