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Dissertação

Light-Harvesting Battery Charger for IoT Sensor Node EVALUATED

Detalhes: O rápido desenvolvimento da Internet das Coisas traz uma elevada procura por microssistemas mais eficientes e autónomos, sistemas esses presentes em vários dispositivos como sensores, wearables e aplicações biomédicas. Esses dispositivos são geralmente alimentados por pequenas baterias, e a duração limitada das mesmas impõe uma restrição na duração da operação desses sistemas. A colheita de energia constitui um meio prático para aumentar a autonomia destes microssistemas, através da utilização da energia capturada de fontes de energia renováveis e da sua conversão em energia elétrica útil para alimentar esses circuitos. O objetivo desta dissertação é projetar um carregador de bateria light-harvesting que usa a energia capturada por um painel fotovoltaico para carregar uma bateria NiMH de 1.2 V, que é por sua vez usada para alimentar um nó de um sensor IoT. O design completo é realizado numa tecnologia CMOS de 65 nm. Um modelo equivalente da bateria, pronto para simulação, é desenvolvido com base em procedimentos experimentais. O projeto e a implementação do sistema completo é apresentado e testado em simulação. Técnicas de gestão da bateria com proteção contra sobrecarga e sobredescarga são incorporadas. Finalmente, um layout completo do sistema é proposto e testado em simulação, juntamente com os modelos de fonte e bateria desenvolvidos, para diferentes condições de operação.
Keywords: Carregador de bateria, Colheita de energia, Modelo elétrico de bateria, Internet das Coisas, Tecnologia CMOS, Células solares

Discussão: junho 19, 2023, 12:0