[en] DESIGN AND SIMULATION OF ENERGY HARVESTING SYSTEM BASED ON PVDF FOR APPLICATION IN UAVS

[pt] PROJETO E DESENVOLVIMENTO DE SISTEMA DE COLHEITA DE ENERGIA BASEADO EM PVDF PARA APLICAÇÃO EM VANTS

[pt] LEONARDO FERREIRA CHAVES ESTRELLA GUIMARAES

[pt] MARCOS VINICIUS MAJEVESKI DE ANGELI

[pt] VANT

[pt] COLHEITA DE ENERGIA

[pt] PIEZOELETRICOS

[pt] PVDF

[en] UAV

[en] ENERGY HARVESTING

[en] PIEZOELECTRIC

[en] PVDF

[pt] A utilização de meios de aproveitar a energia da natureza existe na sociedade desde os primórdios da civilização, porém, com o advento tecnológico e a necessidade cada vez maior de novos meios de coletar o máximo da energia do meio ambiente, se fez necessário o desenvolvimento de diversos novos modelos de colheita de energia em pequena escala, como por exemplo os sistemas baseados em sensores piezoelétricos. Aliado a isso, uma nova tecnologia também está ganhando popularidade devido à sua enorme gama de aplicações, os veículos aéreos não tripulados, VANTs. Eles são cada vez mais populares, sendo usados em diversos setores como logística, agricultura, cinema e até militar. Porém, sua baixa autonomia de voo reduz sua aplicabilidade em diversos setores. É com base nesses dois contextos que o projeto busca integrar as duas tecnologias. Realizou-se um estudo dos possíveis modelos de colheita de energia, seguido de um estudo mais aprofundado do PVDF, um material piezoelétrico, de forma que pudesse ser usado para coletar energia da vibração de um VANT. De forma a validar essa hipótese, foram realizadas simulações em LTSpice usando circuitos eletrônicos para conseguir canalizar a energia gerada por sensores piezoelétricos para o carregamento da bateria, contribuindo para o aumento do tempo de voo de um drone.

[en] Multiple ways of harnessing the energy of nature have existed in society since the dawn of civilization, but with the advancement of technology and the increasing need for new ways to collect as much energy as possible, it has become necessary to develop several new models of small-scale energy harvesting, such as the ones based on piezoelectric sensors. At the same time, a new technology is also gaining popularity due to its enormous range of applications, the unmanned aerial vehicles, UAVs. They are increasingly popular and are used in various sectors such as logistics, agriculture, film, and even the military. But their low autonomy diminishes their usefulness in those applications. It is based on these two contexts that the project aims at integrating the two technologies. We conducted a study of possible energy harvesting models, followed by a more in-depth study of PVDF, a piezoelectric material, so that we could use this material to collect energy from the vibration of the UAV. To validate this hypothesis, we ran simulations within LTSpice using electronic circuits to be able to channel the energy generated by the piezoelectric into battery charging, contributing to the increased flight time of a drone.

CARLOS ROBERTO HALL BARBOSA

2022-07-20

[pt] TEXTO

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PORTUGUÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=59973@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=59973@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.59973