Circuitos de baixo consumo aplicáveis em um robô com energia solar off-grid

Edição: XIV - 2021

ID: 1501

Participantes:

• [BOLSISTA] - VITOR MATHEUS CARVALHO PORTANTIOLO | vitorportantiolo.pl424@academico.ifsul.edu.br
• [ORIENTADOR] - Guilherme Schwanke Cardoso | guilhermecardoso@ifsul.edu.br
• [VOLUNTARIO] - Fabiano Sandrini Moraes | fabianomoraes@ifsul.edu.br

Número de Registro: PE06200620/113

Campus: Pelotas

Nível: Ensino Médio

Área: Engenharias

Temática: Multidisciplinar

Resumo

A energia solar já não é novidade, porém é ainda um investimento muito alto para a maioria dos brasileiros. Muitas vezes, é até desincentivado por taxas. Ainda assim, representa uma forma de energia limpa que poderia ser melhor aproveitado, em aplicações como da agricultura, indústrias, estabelecimentos comerciais e residências. Este trabalho tem o objetivo de explorar circuitos no contexto off-grid. Conversores DC-DC e controladores MPPT (Maximum Power Point Tracking) com baixo consumo de energia (low power) foram desenvolvidos para serem utilizados num carrinho/robô que coleta bolinhas na quadra de tênis. Duas PCBs (Placa de Circuito Impresso) foram feitas usando o software EAGLE na sua versão estudantil. A primeira placa contém três conversores DC-DC step down, que recebem aproximadamente 13,5V das baterias (quando estão completamente carregadas) e convertem para níveis necessários aos sistemas eletrônicos do protótipo do carro que se encontra em construção. Sendo assim, um conversor rebaixa para 12V, outro para 5V e o terceiro para 3.3V. Os circuitos foram baseados na sugestão de aplicação do Datasheet do circuito integrado (CI) LTC3894. Para esses três circuitos, houve a validação do seu funcionamento através de simulações com o software LTSpiceVXII. A segunda PCB desenvolvida foi a de um controlador MPPT. Esse circuito tem a função de ajustar, de forma a obter a maior eficiência na transferência de energia captada pelo painel solar para ser entregue às baterias. Esse circuito foi montado baseado no CI 24650. As simulações não foram executadas, para esse circuito, em função de não haver disponível gratuitamente o modelo Spice do CI utilizado. Em decorrência do cenário pandêmico, as placas ainda não foram prototipadas e testadas. Apesar disso, as estimativas é que seja possível aumentar a autonomia, que hoje se encontra em aproximadamente 2 horas, quando forem instalados esses upgrades no hardware eletrônico do carro.

Palavras-chave

Conversor dc-dc;Controlador MPPT;Projeto PCB

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Vídeo/Pitch

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