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FACULDADE SATC
DIEGO DANDOLINI PASINI
PROTÓTIPO DE CARREGADOR DE BATERIAS DE LÍTIO PARA APLICAÇÃO
EM VEÍCULOS ELÉTRICOS
Criciúma
JULHO - 2015
DIEGO DANDOLINI PASINI
PROTÓTIPO DE CARREGADOR DE BATERIAS DE LÍTIO PARA APLICAÇÃO
EM VEÍCULOS ELÉTRICOS
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso
de Graduação em Engenharia Elétrica da Faculdade
SATC, como requisito parcial à obtenção do título de
Engenheiro Eletricista.
Orientador: Prof. Dr. Juan Carlos Cutipa Luque.
Coordenador do Curso: Prof. Me. André Abelardo Tavares.
Criciúma
Mês – Ano (entrega do trabalho)
DIEGO DANDOLINI PASINI
PROTÓTIPO DE CARREGADOR DE BATERIAS DE LÍTIO PARA APLICAÇÃO
EM VEÍCULOS ELÉTRICOS
Este Trabalho de Conclusão de Curso foi julgado
adequado à obtenção do título de bacharel em
Engenharia Elétrica e aprovado em sua forma final pelo
Curso de Graduação em Engenharia Elétricada
Faculdade SATC.
Criciúma, (dia) de (mês) de (ano da defesa).
______________________________________________________Professor e orientador Juan Carlos Cutipa Luque, Dr.
Faculdade SATC
______________________________________________________Prof. Nome do Professor, Título.
Faculdade SATC
______________________________________________________Prof. Nome do Professor, Título.
Faculdade SATC
Texto das dedicatórias. Texto das dedicatórias.
Texto das dedicatórias. Texto das dedicatórias.
Texto das dedicatórias. Texto das dedicatórias.
Texto das dedicatórias.
AGRADECIMENTOS
Texto de agradecimentos. Texto de agradecimentos. Texto de agradecimentos.
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Texto de agradecimentos. Texto de agradecimentos. Texto de agradecimentos.
“Triste época! É mais fácil desintegrar um átomo do que um preconceito” (Albert
Einstein)
“E por não saber que era impossível, foi lá e fez” (Autor Desconhecido)
RESUMO (NÃO ULTRAPASSAR 500 PALAVRAS)
Os veículos elétricos vêm ganhando espaço no setor industrial devido à baixa emissão de
poluentes, e menor degradação do meio ambiente. Sendo que se faz necessário
armazenamento de carga para a locomoção, inovações nos bancos de baterias são cada vez
mais necessárias, e para isso um carregamento ótimo aumentará a vida útil das mesmas. Com
o intuito de controlar parâmetros essenciais, este trabalho irá mostrar algumas formas de
controle de carga, bem como alguns tipos de bateria disponíveis no mercado e suas
tecnologias. Leva-se em conta também o desenvolvimento de um algoritmo para esse
controle, de forma que um iniciante no ambiente de programação C++ consiga entender e
incrementar este código em trabalhos futuros.
Palavras-chave: Carregamento; Veículo; Elétrico; Bateria; Programação.
LISTA DE FIGURAS
Fig. 1...........................................................................................................................................8
Fig. 2 - Cronologia Estudos X Descoberta da Pilha []................................................................9
Fig. 3 - Pilhas de Lítio-iodo []..................................................................................................10
Fig. 4 - Bateria de íon de lítio []................................................................................................11
Fig. 5 - JFET - Vista Explodida []............................................................................................12
Fig. 6 – MOSFET - Vista Explodida [].....................................................................................13
Fig. 7 - Arduino Uno R3 [].......................................................................................................15
Fig. 8 Tela de programação []...................................................................................................16
LISTA DE TABELAS
Tab. 1 – Melhor Configuração (Tensão Constante) [3]............................................................11
LISTA DE ABREVIAÇÕES
SIGLAS
CA ___ Corrente Alternada
CC ___ Corrente Contínua
A/D ___ Analógico/Digital
D/A ___ Digital/Analógico
MOSFET ___ Metal Oxide Semiconductor Field Effect
FET ___ Field Effect Transistor
JFET ___ Junction gate Field-Effect Transistor
USB ___ Universal Serial Bus
ICSP ___ In circuit serial programming
PWM ___ Pulse-width modulation
SCADA ___ Supervisory control and data acquisition
TCC ___ Trabalho de conclusão de curso
µC ___ Microcontrolador
TBJ ___ Transistor bipolar de junção
IGBT ___ Insulated Gate Bipolar Transistor
MAPA ___ Ministério da agricultura, pecuária e abastecimento
ANVISA ___ Agência nacional de vigilância sanitária
TBJ ___ Transistor bipolar de junção
SATC ___ Associação Beneficente da Indústria Carbonífera de Santa Catarina
SÍMBOLOS
V [V] Tensão elétrica - Volts
A [A] Corrente elétrica – Ampères
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO...................................................................................................................5
1.1 JUSTIFICATIVA E CONTRIBUIÇÕES..........................................................................6
1.2 OBJETIVO GERAL...........................................................................................................6
1.3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS.............................................................................................6
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA.....................................................................................6
2.1 OS VEÍCULOS ELÉTRICOS............................................................................................7
2.1.1 O uso na indústria..........................................................................................................7
2.2 A PRIMEIRA BATERIA...................................................................................................8
2.2.1 TIPOS DE BATERIA...................................................................................................9
2.2.1.1 A bateria de lítio.........................................................................................................10
2.3 DISPOSITIVOS DE POTENCIA....................................................................................12
2.3.1 Jfet.................................................................................................................................12
2.3.2 Mosfet...........................................................................................................................13
2.4 REGULADORES DE TENSÃO......................................................................................13
2.4.1 Regulador série............................................................................................................14
2.4.2 Regulador paralelo......................................................................................................14
2.5 O ARDUINO....................................................................................................................14
3 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS...................................................................16
4 ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS (MANTENHA O NOME).............18
5 CONCLUSÕES (MANTENHA O NOME)....................................................................19
REFERÊNCIAS (ORDEM QUE APARECE NO TEXTO)...............................................20
APÊNDICES...........................................................................................................................21
APÊNDICE A – FOTOGRAFIA AÉREA DA CIDADE....................................................22
ANEXOS..................................................................................................................................24
ANEXO A – TIRA-DÚVIDAS NA ELABORAÇÃO DO TCC..........................................24
ANEXO B – ANTES IMPRIMIR..........................................................................................25
ANEXO C – TITULAÇÕES..................................................................................................26
ANEXO D – ESTRUTURA....................................................................................................27
5
1 INTRODUÇÃO
Os veículos elétricos vêm ganhando espaço no setor industrial, já que são cada
vez mais utilizados no transporte de materiais. Eles tornam-se menos poluentes com o meio
ambiente já que carecem de sistema de combustão. Estes sistemas veiculares usam eletrônica
embarcada e motores elétricos alimentados por bancos de baterias de alto desempenho.
Com o objetivo de ampliar a autonomia em automóveis elétricos, puros e híbridos,
centros de estudo como a universidade de Harvard, instituto de tecnologia de Massachusetts, e
empresas como a Tesla Motors estão muito focados no desenvolvimento das baterias de lítio,
até então pouco exploradas. Sendo hoje o componente com maior capacidade de
armazenamento, o lítio está sendo estudado para uso não somente a pequeno e médio porte
como em eletrônicos e carros, mas também se tem o intuito um tanto quanto utópico, de usar
estes dispositivos de armazenamento de energia para o abastecimento de casas e até mesmo
cidades[1].
No Brasil, as fontes de geração de energia vêm-se diversificando. A possibilidade
de armazenar a energia captada de painéis solares é viável através de novas tecnologias, como
o uso de banco de baterias de lítio. A presente proposta visa o desenvolvimento de um circuito
eletrônico que irá fornecer a demanda do setor[11].
A empresa Tesla anunciou em fevereiro deste ano que em breve disponibilizará ao
consumidor final uma bateria que poderá ser utilizada tanto para empresas, quanto para
residências.
Devido à baixa emissão de poluentes (gases e sólidos), os estudos para melhorias
e inserção dos carros elétricos, puro ou hibrido, estão em alta nos centros de tecnologia
automotiva, e desafia cada vez mais os engenheiros e cientistas.
O carro elétrico, nada mais é do que um veículo, movido por motor elétrico (pode
ser CA ou CC), suprido por um banco de baterias que pesa em torno de 650 kg. Este ainda
pode trabalhar em paralelo com um motor à combustão interna[1].
A Caixa Econômica Federal firmou acordo com a Associação Brasileira do
Veículo Elétrico – ABVE autorizando financiamentos para compra de carros elétricos. Ao
ponto de vista econômico, isto aquecerá o mercado neste setor[12].
6
1.1 JUSTIFICATIVA E CONTRIBUIÇÕES
Com o intuito sócio ecológico, este trabalho tem por objetivo amenizar a emissão
de lixo poluente, reduzir custos de produção de carregadores e fazer com que este tipo de
dispositivo esteja mais acessível ao comércio geral.
O uso para pesquisas futuras também está incluso nas intenções de
desenvolvimento desta monografia, contribuindo assim para futuros acadêmicos dos mais
diversos níveis de escolaridade.
1.2 OBJETIVO GERAL
Estudar o comportamento de dispositivos eletrônicos, juntamente com suas
aplicações.
Desenvolver um protótipo de carregador de bateria de lítio, viabilizando a sua
aplicação industrial na construção de carregadores de banco de baterias de veículos de
pequeno porte.
1.3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Por ser um tipo de bateria que requer certos cuidados, este projeto fará o controle
de carga e temperatura, a fim de aumentar a vida útil das células. Os carregadores que temos
hoje no mercado possuem um alto custo de aquisição. Sendo aprovado e financiado, este
projeto visará a menor emissão de lixo eletrônico possível, pois além da redução de custo de
produção, deve-se pensar antes no meio ambiente, e no legado às gerações futuras.
- Maximizar a vida útil das baterias de lítio através de um carregamento
controlado;
- Reduzir o tempo de carregamento;
- Utilizar toda a capacidade de carga da bateria;
- Estudar as tecnologias emergentes de dispositivos eletrônicos utilizados em um
carregador de baterias;
7
- Aplicar os conhecimentos obtidos na teoria de eletrônica de potência e em
microprocessadores;
- Aplicar conhecimentos obtidos no tratamento de sinais elétricos;
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Segundo o dicionário MELHORAMENTOS (1997), a definição de bateria é um
“grupo de geradores (pilhas ou acumuladores) ligados em série”. O mesmo ainda define pilha
como “aparelho que transforma em corrente elétrica a energia envolvida em uma reação
química.” [2].
Baterias de íon de lítio têm a maior densidade de potência que qualquer bateria
recarregável química. É muito leve e oferece grande ciclo de vida que torna o produto ideal
para muitas novas soluções de design[3].
2.1 OS VEÍCULOS ELÉTRICOS
Muitos pensam em novidade quando se fala de veículo elétrico, porém este fato já
está presente na humanidade a muito tempo. Mais antigos que os veículos movidos a
combustível fóssil, os carros elétricos tiveram seu augem em 1890 quando se pensava na
redução de ruídos no transporte coletivo a fim de não assustar pedestres e animais (cavalos).
Até então era muito conveniente utilizá-lo pois as estradas eram ruins e os
caminhos a percorrer eram curtos. Com a ascensão da comunicação, as viagens tornaram-se
mais longas e por isso a tecnologia ficou limitada pela autonomia, ganhando espaço os
veículos de combustão, visto que seu potencial de reserva pode ser maior.
Com a descoberta do petróleo no século XX, ficou mais viável o uso de
combustível e motor a combustão nos veículos de carga e passeio, além do inconveniente da
demora na recarga e reduzida autonomia. Aqui pode-se citar também o nada acessível preço
do carro elétrico em relação ao ascendente motor a combustão.
Ver Toyota mirai + Foto + Caracteristicas
8
2.1.1 O uso na indústria alimentícia
Um dos grandes desafios dentro de um ambiente de processamento de alimentos é
a restrição quanto ao uso de equipamentos que emitam gases e resíduos contaminantes.
Por obrigatoriedade da ANVISA (agência nacional de vigilância sanitária) o
processamento de produtos primários deve seguir alguns parâmetros e condições que tornam
impossível o uso de certo equipamentos, como máquinas a gás, ou outro tipo de combustível,
bem como exige o uso de lubrificantes alimentícios e metais que tenham contato direto,
inoxidáveis.
O MAPA (ministério da agricultura, pecuária e abastecimento) é o órgão
responsável pela vigilância de indústrias de processamento de produtos primários,
beneficiamento de produtos de origem vegetal, indústrias de bebidas e de processamento de
produtos de origem animal[13].
Muito utilizados na indústria alimentícia por não emitir gases tóxicos, carros
elétricos tornam-se obrigatórios. Dentre grandes fabricantes deste tipo de movimentação de
carga, pode-se citar TCM, Yale, Paletrans, Still, entre outras.
A Fig. 1 mostra uma visão macro de um dos mais variados modelos deste tipo de
transporte.
9
Fig. 1 – Empilhadeira contrabalançada
A composição deste veículo é muito semelhante a um veículo convencional,
exceto o fato de possuir um motor elétrico para tração das rodas, e outro para rotacionar uma
bomba a qual faz pressão de óleo hidráulico, utilizado para movimentação da lança de carga.
Esta por sua vez é composta por cilindros e correntes.
Alimentado por um banco de baterias de chumbo ácido com uma tensão total de
48 volts, um módulo com vários IGBT’s transforma de tensão continua para tensão alternada
a energia oriunda das baterias. Estes além de controlar torque, controlam também frenagem e
rotação da bomba de óleo.
Falar sobre componentes mecânicos / pegar dados com Macromaq / Ver outros
modelos
2.2 A PRIMEIRA BATERIA
Em 1800 Alessandro Volta, comunicou ao presidente da Royal Society a invenção
da pilha voltaica, após dar continuidade, aos estudos de Luigi Galvani. O nome pilha voltaica
e a unidade Volts, foram dados em sua homenagem.
10
A pilha de Volta foi até dita como o mais maravilhoso instrumento que a mente
humana jamais criou. Invento este que revolucionou o estudo sobre eletricidade. [4]
Fig. 2 - Cronologia Estudos X Descoberta da Pilha [1]
2.2.1 TIPOS DE BATERIA
Temos hoje disponíveis no mercado diversos tipos, modelos e formatos de bateria.
A seguir apresento alguns dos principais tipos:
De chumbo;
o Eletrólito estabilizado (gel);
o Eletrólito líquido (ácido);
De níquel-cádmio;
Alcalinas;
Níquel hidreto metálico;
Zinco Ar
1 A Fig. 2 mostra a cronologia desde o estudo de Galvani, até a invenção e registro da pilha voltaica, ou
simplesmente pilha
11
Lítio
Faz-se necessário destacar que existem outros diversos tipos, com durabilidade de
carga que varia de acordo com o fabricante características próprias[14,15].
2.2.1.1 A bateria de lítio
Divididas em íons de lítio, lítio-iodo e lítio-polímero, esta diferente composição
possibilita o uso nas mais diversas finalidades, desde áreas clinicas, atém o uso em
eletrônicos.
Graças à sua tecnologia, foi possível grande avanço na medicina. O uso das
baterias de lítio-iodo em meio hospitalar, por ser leve e ter densidade duas vezes menor que a
densidade da água, fechamento hermético, portanto não libera gases, e possui alta densidade
de carga (0,8 Wh/cm³) garante o funcionamento por até 10 anos sem necessitar manutenção.
Esta por sua vez é muito utilizada em marca-passo.
Com uma tensão de aproximadamente 2,8 volts, estas sofrem a seguinte reação da
Eq. (1):
2Li(s) + I2(s) → 2LiI(s) (1)
Onde:
Li: lítio; e
I: iodo.
12
Fig. 3 - Pilhas de Lítio-iodo [2].
Trazendo a uma tecnologia mais palpável, temos a bateria de íon de lítio. O nome
se dá justamente pelo fato de transitar íons de lítio (Li+) pela estrutura de lítio, cobre e grafita.
Esta reação provoca um potencial entre 3 e 3,5 volts. A maior aplicação se dá em eletrônicos
portáteis, como smartphones e notebooks.
A reação global deste composto é apresentada na Eq. (2): [5]
LiyC6(s) → 6C(s) + yLi+(solv) + ye- (2)
A Fig. 4 mostra um banco de baterias de 40v, usada em carros elétricos de
diversas marca, como General Motors, Toyota, Volkwagen, entre outras.
É possível observar que a bateria é formada por 11 blocos, ligados em série, cada
um com tensão em torno de 3,65v. estes por sua vez têm um somatório de 40v (tensão
nominal neste caso), descontando perdas internas no fornecimento.
2 A Fig 3 mostra comuns pilhas de lítio-iodo, facilmente encontradas no mercado, e muito utilizadas também
em relógios e controles.
13
Fig. 4 - Bateria de íon de lítio [16] 3
As baterias de Lítio-polímero possuem praticamente as mesmas características de
uma bateria de íon de lítio, com exceção de um detalhe: o material separador do ânodo e do
cátodo.
Nas baterias de íon de lítio, o material separador é um eletrólito poroso. Já as
baterias de polímero, utilizam eletrólito micro porosos embebido em gel a fim de aumentar a
condutividade elétrica.
Outro detalhe é que por ter o eletrólito menos rígido, é possível trabalhar com
outras formas e designers. [6]
3 A figura mostra um banco de bateria de íon de lítio, atualmente utilizada para fornecimento de energia de
veículos.
14
2.3 DISPOSITIVOS DE POTENCIA
O primeiro indício de um transistor FET foi no ano de 1930, desenvolvido por
Julius Edgar Lilienfeld (ucraniano). Este pretendia controlar a condutividade de um material
através de um campo transversal, porém sua ideia não funcionaria na prática. [7]
Os transistores FET são subdivididos em dois grupos: os JFET e as MOSFET
Devido à elevada impedância de entrada, a alta estabilidade na amplificação de
sinais (amplificação linear), e muito estáveis em termos de temperatura, os transistores FET
são muito empregados em amplificadores de sinais de áudio e no chaveamento à altas
frequências, como exemplo a construção de processadores.
2.3.1 Jfet
Basicamente o transistor JFET funciona com portadores de carga dispostos
perpendicularmente e em contato direto com o canal para o controle da corrente elétrica
estrangulando ou drenando a mesma.
O tipo de canal vai depender do substrato utilizado na composição do
componente, que pode ser do tipo “P” ou do tipo “N”. Sendo um dispositivo unipolar
portadores do tipo “P” conduzem lacunas, e portadores do tipo “N” conduzem elétrons.
Na Fig. 5 é apresentado um modelo de JFET, com o terminal de controle (gate ou
gatilho) e os terminais de entrada e saída de corrente, ou força (drain e source).
15
Fig. 5 - JFET - Vista Explodida [4]
O gatilho, como o próprio nome diz, é o terminal que faz o disparo da condução,
onde através da tensão VGS e o controle do aumento ou diminuição da passagem de corrente.
Em outras palavras, causa o aumento ou a diminuição da tensão entre a fonte e o dreno (VDS).
O contato do terminal dreno, o contato do terminal fonte, e o contato do terminal
gate, é feito através de um contato ôhmico, ligado ao substrato, que como já foi dito, pode ser
do tipo “P” ou “N” dependendo da configuração do JFET.
Enquanto VDS for zero, ou muito próximo disso, a passagem de corrente tende ao
limite, ou seja, o caminho está “aberto”. Enquanto VDS aumenta, inversamente vai trabalhando
o canal, ou zona de depleção, causando um afunilamento e estrangulando a passagem de
corrente. Deste modo o transistor faz o controle de passagem.
Um exemplo bem prático para entender o funcionamento de um JFET pode ser
através da analogia de uma torneira, onde está controla o fluxo de agua [8].
2.3.2 Mosfet
Os transistores de óxido de metal, MOSFET, trabalham sem contato direto com o
canal de passagem de corrente viabilizando assim a aplicação em diversos circuitos, onde não
4 Detalhes de um transistor de efeito de campo do tipo “J” (Adaptado)
16
se faz necessário o uso de acionamentos secundários com TBJ’s ou opto acopladores por
exemplo.
Há um deposito alto de SiO2 a fim de formar uma camada isolante. Isto contribui
para que haja uma alta impedância de entrada, muito útil em circuito de tratamento de áudio.
A conexão elétrica entre o circuito e às regiões dopadas é feita através de contatos
metálicos.
Fig. 6 – MOSFET canal P - Vista Explodida [5]
O funcionamento dos MOSFETs é semelhante ao do JFET, bem como suas
características de corte e saturação, diferenciando apenas em suas curvas características, que
se estendem até a região de polaridade oposta para VGS.
2.4 REGULADORES DE TENSÃO
Muito utilizado em fontes para alimentação de elementos que transmitem sinais, o
regulador de tensão pode ser montado a partir da associação de componentes como
capacitores, diodo zener, indutores, resistores e transistores, ou se o circuito necessitar de
baixa potência, pode ser utilizado em formato de circuito integrado, o que traz menor
5 Detalhe construtivo de um transistor do tipo MOSFET (Adaptado)
17
necessidade de espaço físico. A junção de reguladores encapsulados em paralelo também é
usual, quando se deseja atingir maiores potências[10].
A Fig 7 mostra, em forma de diagrama, a sequencia de transformação de tensao,
até a regulação.
Fig. 7 - Etapas de transformação, retificação, filtro e regulação de tensão[6].
2.4.1 Regulador série
Um circuito regulador série, pode ser descrito como uma fonte regulada mais
sofisticada, e que pode fornecer potências maiores, visto que esta não fica restrita somente à
potência máxima do diodo zener.
O zener atua somente como controlador de um transistor de maior potência. Este
último sim fará a regulação da tenção de saída, conforme a excitação de sua entrada de
controle.
A Fig. 8 exemplifica um regulador serie comumente utilizado em fontes de tensão
constante. Nota-se que o diodo zener faz a regulação da base do transistor através da corrente
Ib, que é dada pela Eq. (2)
Ib = IR - IZ (2)
6 Diagrama de blocos de uma fonte de tensão com regulação de saída.
18
Esta corrente IZ faz com que seja gerada uma tensão VZ em função da tensão de
entrada do circuito. [8]
Fig. 8 - Circuito regulador série
Pesquisar regulador zener
2.4.2 Regulador paralelo
Texto + circuito
2.5 O ARDUINO
Desenvolvido na Itália, o hardware consiste em uma placa com um
microcontrolador da marca Atmel®, alimentada com uma tensão entre 7 e 35Vcc. Possui
embutido na placa reguladores de 5 e 3,5Vcc para suprir as necessidades do microcontrolador.
Utiliza comunicação com o programador a partir de cabo serial USB ou ICSP. O clock ou
frequência de trabalho é definida por um oscilador de cristal. Os módulos possuem entradas e
saídas que podem ser digitais ou analógicas, variando de 0 a 5Vcc. As saídas analógicas são
do tipo PWM.
A ideia do projeto “Arduino” é levar através de programação C++, com software
próprio (e open source, onde é possível desenvolver bibliotecas e estas serem compartilhadas
19
e incrementadas), tecnologia inovadora a todos os âmbitos de conhecimento e diferentes
proporções de projetos, como pequenos experimentos em laboratórios de aprendizado, a
máquinas industriais e domótica.
A Fig. 6 mostra um exemplo de um dos diversos modelos de Arduino.
Fig. 9 - Arduino Uno R3 [7].
A Fig. 7 apresenta o ambiente de programação fornecido pela própria plataforma,
cuja distribuição é livre de custo através do site www.arduino.cc.
O código apresentado é um exemplo, disponível no próprio software. Um simples
código para leitura de uma entrada analógica, e uma saída digital.
7 Na Fig. 6 temos um Arduino Uno, revisão 3 fabricado na Itália.
20
Fig. 10 Tela de programação [8].
A plataforma ainda permite, através de alteração/criação de código, integrar o
hardware com controle de aquisição de dados (SCADA). [9]
Pspice
3 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
Após definido o tema, iniciou-se a leitura de artigos e TCC’s semelhantes para
embasamento de conteúdo. Foi então definido o tipo de circuito e baterias a controlar.
8 Apresentação de código fornecido pelo Arduino
21
A pesquisa deu-se com base em livros de eletrônica, e pesquisas na rede mundial
de computadores (internet).
Tendo então o entendimento fundamentado do conteúdo, foi iniciado o
desenvolvimento desta monografia a partir das orientações dadas pelo orientador.
A escolha dos componentes será feita pela folha de dados (datasheets), a partir
das características cabíveis à função do componente no circuito, e obedecendo aos limites
estipulados pelo fabricante, sendo que este deverá atender à demanda deste protótipo.
Serão utilizados alguns dos recursos disponíveis no centro de desenvolvimento
tecnológico da SATC, para testes em bancada a fim de avaliar o comportamento dos
componentes de potência e coletar resultados deste projeto.
Com a necessidade de auxílio na programação do µC, serão pesquisados códigos e
feitas adaptações a partir de blogs e fóruns referentes ao software em uso livre (Arduino).
A transformação de potencial da rede (220v) será através de transformador de
potência, o qual possuirá chapas “E” e “I” de silício, dimensionado com potência superior à
potência necessária para o circuito. Serão aproveitadas as chapas de outro transformador
inutilizado.
A conversão CA/CC será feita através de ponte retificadora de onda completa,
disposta em um único modulo, e posta em local de fácil dissipação de calor.
O controle de corrente se dará através de um sensor de efeito Hall, montado em
placa propriamente adaptada para Arduino, com leitura de corrente de 0 a 30 ampères, e saída
de 0 à 5Vcc.
A leitura de tensão deverá ser adaptada ao nível, em que o µC seja capaz de obter
os dados. Para tanto será necessário um amplificador operacional, com ganho 1/3, alimentado
por um regulador de tensão LM7815, sendo que para cada volt lido pelo µC, será equivalente
a 3 volts no circuito. Acredita-se que esta resolução será suficiente para o controle.
A montagem inicial do circuito será em uma matriz de contatos, respeitada sua
potência nominal para que esta não seja danificada. Com todos os ajustes e modificações
finalizados, será confeccionado o circuito em uma placa virgem de fenolite, de face única,
cobreada, em tamanho proporcional e suficiente para acomodação dos componentes. O
desenho da placa será feito através do software CadSoft Eagle e o procedimento de impressão
e corrosão será analisado o método mais indicado para a aplicação.
22
Tendo em vista melhor desempenho, será desenvolvido um protótipo para
comprovar a fundamentação, e definir uma comercialização de baixo custo, e alta
aplicabilidade. O levantamento dos dados será de suma importância para comprovação dos
resultados.
4 ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS (MANTENHA O NOME)
Nesta etapa, você analisará os dados obtidos na pesquisa e mostrará os resultados
obtidos. Para iniciar a escrita, questione: Como os dados coletados serão analisados?
A partir da sua resposta, procure confirmar ou refutar hipótese anunciada,
sintetizando os resultados obtidos.
23
5 CONCLUSÕES (MANTENHA O NOME)
Etapa esta que servirá para você evidenciar as conquistas alcançadas com o estudo
e indicar as limitações e as reconsiderações. Além disso, você poderá apontar a relação entre
fatos verificados e teoria e mostrar a contribuição da pesquisa para o meio acadêmico,
empresarial e/ou para o desenvolvimento da ciência e tecnologia. Além disso, você poderá
sugerir temas complementares a sua pesquisa para estudos futuros.
Responda aqui a sua pergunta-problema de pesquisa (esta que deve estar presente
na introdução).
24
REFERÊNCIAS
[1] REVISTA EXAME: Mudança em bateria de lítio prenuncia revolução energética.
Disponível em: <http://exame.abril.com.br/tecnologia/noticias/mudanca-em-bateria-de-litio-
prenuncia-revolucao-energetica>. Acesso em: 01 de abr. 2015
[2] MELHORAMENTOS, COMPANHIA. Melhoramentos: minidicionário da língua
portuguesa. 28. ed. SÃO PAULO: Cia melhoramentos de São Paulo, 2002. p. 64;394;
[3] EXCELL BATTERY – Disponível em: <www.excellbattery.com/products/lithium-ion>
Acesso em: 20 de mar. 2015.
[4] GUEDES, Manuel Vaz. Bicentenário da invenção da pilha por Alessandro Volta.
Faculdade de engenharia da universidade do porto. Folheto 2. 2000.
[5] BRASIL ESCOLA: Pilhas e Baterias de Lítio. Disponível em:
<http://www.brasilescola.com/quimica/pilhas-baterias-litio.htm>. Acesso em: 21 de mar.
2015.
[6] SANTINI, I. Carregador inteligente para baterias de lítio polímero. 2013. 108 f.
Monografia (Graduação em Engenharia Elétrica com ênfase em Eletrônica). Escola de
25
Engenharia de São Carlos da universidade de São Paulo, 2013. Disponível em:
<http://www.tcc.sc.usp.br/tce/disponiveis/18/180450/tce-17012014-155309/publico/
Santini_Itamar.pdf>. Acesso em: 22 de mar. 2015.
[7] LARA, T. M. Transistor de efeito de campo. Universidade Federal de São João Del Rei,
2012. Disponível em: <http://www.cear.ufpb.br/~asergio/Eletronica/Componentes/Transistor
%20FET.pdf>. Acesso em: 20 de mar. 2015.
[8] BOYLESTAD, R. B; NASHELSKY, L. Dispositivos Eletrônicos e Teoria dos
Circuitos. 8. ed. SÃO PAULO: Pearson Prentice Hall, 2004
[9] ARDUINO. Disponível em: <http://www.arduino.cc>. Acesso em: 24 de mar. 2015
[10] UNESP. Disponível em:
<http://www2.feg.unesp.br/Home/PaginasPessoais/ProfMarceloWendling/2---ci-reguladores-
de-tensao---v1.0.pdf>. Acesso em: 23 de abr. 2015
[11] EBC. Disponível em: <http://www.ebc.com.br/noticias/economia/2014/09/diversificar-
as-formas-de-produzir-energia-e-prioridade-para-os-proximos>. Acesso em: 03 de mai. 2015
[12] ABVE. Disponível em: < http://www.abve.org.br/destaques/2015/destaque15006.asp>
Acesso em: 03 de mai. 2015.
[13] LIMA, Thalita A. De S. Gerencia de inspeção e controle de riscos de alimentos.
Disponível em: <www.anvisa.gov.br/alimentos/fiscalizacao_alimentos.pps>. Acesso em 03
de mai. 2015.
[14] ELETRÔNICA-PT. Tipos baterias. Disponível em:
<http://www.electronica-pt.com/tipos-baterias>. Acesso em: 28 de mar. 2015.
26
[15] SOUZA. Líria A. de. Tipos de baterias. Disponível em:
<http://www.mundoeducacao.com/quimica/tipos-baterias.htm>. Acesso em 03 de mai. 2015.
[16] HUM HISTORIADOR. A importância geopolítica energética do lítio. Disponível em: <
https://umhistoriador.wordpress.com/2012/03/>. Acesso em: 03 de mai. 2015.
[17]
[Exemplo de Artigo de uma revista com mais de três autores]
[1]VAGATI, A. et al. Design Refinement of Synchronous Reluctances Motors Through
Finite: Element Analysis. IEEE Transactions on Industry Applications. v. 36, n. 4, p. 1094-
1102, jul/ago. 2000.
[Exemplo de Monografia/ Dissertação/ Tese]
[2] TAVARES, A. A. Otimização de um motor de relutância síncrono com barreiras de
fluxo. 2005. 120 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica). Universidade Federal de
Santa Catarina. Florianópolis, 2005. Disponível em:
<http://aspro01.npd.ufsc.br/biblioteca/asp/pbasbi2.asp?
codAcervo=221475&codBib=,&codMat=>. Acesso em: 25 jul. 2010.
[Exemplo de livro]
[3] RAUEN, Fábio José. Roteiros de pesquisa. Rio do Sul: Nova Era, 2006.
[4] BASTOS, J. P. A; IDA, N. Electromagnetics and Calculation of Fields. New York:
Springer–Verlag, 1997.
[Exemplo de Parte de uma obra com autor específico]
[3] MARCONI, Marina de Andrade. Cultura e sociedade. In: LAKATOS, Eva Maria.
Sociologia. 6. ed. São Paulo: Atlas, 1991.
27
[Exemplo de Artigo de uma revista com autor definido]
[4] ALCÂNTARA, Eurípedes. A redoma do atraso. Veja, São Paulo, v. 24, n. 25, p. 42-43,
jun. 1991.
[Exemplo de Artigo de um jornal com autor definido]
[5] RIBEIRO, Efrém. Garimpeiros voltam a invadir área ianomani. Folha de S. Paulo, São
Paulo, p. 1-10, 18 jun. 1991.
A lista de referências deverá ser alinhada à esquerda.
Em caso de dúvidas, digite em um site de busca NBR 6023 e consulte o manual
“Informações e documentação – Referências – Elaboração”, da Associação Brasileira de
Normas Técnicas (ABNT).
APÊNDICES
28
APÊNDICE A – Fotografia aérea da cidade
Apêndice se refere a tudo o que foi produzido por você: tabelas, gráficos,
fotografias....
29
30
ANEXOS
ANEXO A – Tira-dúvidas na elaboração do TCC
ABNT NBR 6023:2002 - Informação e documentação - Referências - Elaboração
ABNT NBR 6024:1989 - Numeração progressiva das seções de um documento -
Procedimento
ABNT NBR 6027:1989 - Sumário - Procedimento
31
ABNT NBR 6028:1990 - Resumos - Procedimento
ABNT NBR 6034:1989 - Preparação de índice de publicações - Procedimento
ABNT NBR 10520:2002 - Informação e documentação - Apresentação de citações em
documentos
ABNT NBR 12225:1992 - Títulos de lombada - Procedimento
CÓDIGO de Catalogação Anglo-Americano. 2. ed. São Paulo: FEBAB, 1983-1985.
IBGE. Normas de apresentação tabular. 3. ed. Rio de Janeiro, 1993.
32
ANEXO B – Antes Imprimir
- Verifique se todo o texto está em Times New Roman, inclusive notas de rodapé
e numerações;
- Se o corpo do texto está em Times New Roman 12;
- Se o espaçamento entre linhas obedece a 1,5 linhas (Início> Parágrafo>
Espaçamento entre linhas);
- Se as margens estão dispostas em:
Layout da página> Configurar Página>
Margens
- Superior: 3 cm
- Inferior: 2 cm
- Esquerda: 3 cm
- Direita: 2 cm;
- Confira a linguagem empregada (questões gramaticais e ortográficas), solicite a
leitura de alguém especializado para fazer a correção de Língua Portuguesa.
- As páginas deverão ser enumeradas a partir do item INTRODUÇÃO.
- Lembre-se de que plágio é crime: lei nº 9.610, de 19.02.98. Seu texto, quando
apresentar cópia de fragmentos, deverá obedecer às normas da ABNT.
33
ANEXO C – Titulações
Titulação Como abreviar
Doutor Dr.
Doutora Dra.
Mestre Me.
Mestra Ma.
Especialista Esp.
Graduado Grad.
Fonte: Academia Brasileira de Letras.
Observação: PhD., Ms. e Msc. são siglas usadas em Inglês.
34
ANEXO D – Estrutura
O anteprojeto deverá ter, no máximo, 20 páginas de fundamentação e o TCC 30
páginas de fundamentação.
35
36
Formatação desenvolvida pela Professora Cristiane Gonçalves Dagostim, em julho de 2012, conforme manuais da Associação Brasileira de Normas Técnicas e livros de Introdução à Metodologia Científica. Você poderá notar peculiaridades na formatação deste modelo como o a formatação de figuras e tabelas em relação à ABNT. Essa medida e outras são deliberadas, por meio de especificações que antecipam seu papel como parte integrante de todo o processo, e não como um documento independente. Favor, não revisar qualquer das denominações atuais. E-mail: <cristiane.dagostim@satc.edu.br>.
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