AM - DC - DCEE - EEM - Artigos em Revistas Científicas Nacionais e Internacionais
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- Gestão de múltiplas fontes de recolha de energiaPublication . Gonçalves, David J. Machado; Santos, P. Mendonça dos; Torres, João Paulo N.Este trabalho apresenta o estudo de um sistema eletrônico para duas entradas de fontes de Energy Harvesting de modo a obter à saída um valor de tensão superior ao somatório das tensões de entrada. O sistema consiste num conversor Boost do tipo indutivo combinado com um Charge Pump. Este sistema engloba também um oscilador LC de Collpitts para gerar o sinal de controlo dos transístores. O sistema foi dimensionado para ser alimentado por um termo gerador e uma célula fotovoltaica flexível. Desta forma, é possível obter valores de tens˜ ao de saída superiores a 2.6 V com valores de entrada da ordem dos 500 mV. O protótipo foi concretizado em PCB com componentes de baixo perfil em tecnologia SMT, ocupando uma área de 12.17 cm2.
- Utilização do CEA na Gestão de Energia dos Edifícios do ExércitoPublication . Gonçalves, António; Silva, Carlos; Chambel, ÉnioOs últimos anos mostraram que eventos extraordinários como a pandemia e o conflito entre a Rússia e a Ucrânia, alteraram por completo o panorama energético Consequentemente, estes eventos provocaram a desordem e um grande choque noutras áreas como a saúde e economia com impacto no quotidiano das pessoas e das instituições. Contudo, a utilização de energias renováveis e a implementação de eficiência energética, tornam os sistemas mais resilientes a este tipo de alterações extremas, contribuindo assim para uma transição energética mais sustentável . Este trabalho consiste na aplicabilidade de um software de simulação, energética em edifícios (CEA) que visa avaliar a implementação, de eficiência energética em edifícios , assim como analisar o potencial de utilização de fontes renováveis nas unidades do Exército Português , usando como caso de estudo o Aquartelamento da Academia Militar da Amadora (AAMA). Desta forma, este programa servirá como uma ferramenta de apoio na gestão de consumos e para aumentar a eficiência energética dos edifícios .
- Estudo comparativo de diversas nanoantenas óticas e sua integração em biossensoresPublication . Moura, Ricardo; Torres, João; Martins, Maria JoãoA área da nanotecnologia tem uma vasta amplitude e aplicação. Esta tem como base sistemas nanométricos com propriedades muito caraterísticas, podendo ser estas aplicadas, por exemplo, à segurança, saúde, desenvolvimento de armamento e comunicações. O objetivo deste trabalho consiste num estudo comparativo de uma nanoantena de tipologia Bowtie para operar com um biossensor. Neste trabalho foi realizado um estudo teórico acerca de biossensores, nanoantenas óticas, propriedades óticas, agregados de duas antenas e transmissão ótica extraordinária. Foi dimensionada uma nanoantena ótica Bowtie de forma a analisar o seu comportamento em regimes óticos e compará-los com a teoria. Em relação aos resultados obtidos, conseguiu-se obter transmissão ótica extraordinária na maioria das estruturas, destacando-se as seguintes: estrutura composta por dielétrico nanoestrutura substrato, onde a subestrutura da nanoantena é composta por metal (alumínio) e envolvente de dióxido de silício; estrutura composta por dielétrico-nanoantena-substrato, da qual a subestrutura da nanoantena é composta por dióxido de silício e uma placa de metal por baixo das nanoantenas Bowtie.
- Incorporação de biossensores no soldado do futuroPublication . Silva, José Miguel; Torres, João; Martins, Maria JoãoAtualmente, e cada vez mais, a utilização de Biossensores está presente no nosso quotidiano, sendo que a sua aplicação surge em várias áreas da nossa sociedade. Como tal, e dada a sua importância, a evolução dos mesmos é uma grande prioridade da comunidade cientifica , de forma a estabelecer diversas formas de tirar proveito destes e torná-los cada vez mais eficientes . Este artigo insere-se no estudo de biossensores com recurso a elétrodos pré-gelidificados e focou-se na análise da capacidade de extração de informação relativa à quantidade dos treinos, estado estado emocional dos militares, carga e consciência cognitiva, assim como a condição física do Soldado do Futuro , através do seus sinais biológicos , extraídos e processados pelos biossensores e microcontrolador da BITalino , de forma automática . Esta análise materializou-se experimentalmente através da classificação de dois estados emocionaos , calmo e stress, para os quais se atingiu até 98,18% de exatidão.
- Carregamento Sem-Contacto de Baterias para Veículos MilitaresPublication . Pereira, André; Gerald, José; Serralheiro, AntónioEste artigo apresenta um estudo sobre o comportamento e otimização dos parâmetros de uma transferência de energia sem fios, focando em diferentes configurações e geometrias de bobinas de carregamento, bem como em componentes de um módulo de carregamento. Primeiramente, foi elaborado um estudo destinado a compreender os benefícios e limitações da utilização da carga sem fios como alternativa ao carregamento com fios atualmente utilizados em veículos militares. Posteriormente, e com toda a investigação e resultados como base, uma implementação proposta para o sistema de carregamento sem fios foi desenvolvida e testada. Utilizando a distância como parâmetro variável, verificou-se o comportamento da amplitude do sinal e comparou-se os desempenhos de cada bobina, chegando a conclusões sobre qual geometria é mais adequada para garantir a melhor forma, alcance e intensidade do campo magnético gerado de uma transferência de energia. Foi desenvolvido e testado um protótipo com estruturas 3D para a bobina emissora e receptora, e foi concebida uma proposta para um sistema de carregamento sem fios. Esta proposta inclui requisitos do sistema, arquitetura, protocolo de comunicação e implementação, tendo em conta as características do ambiente de carregamento e as suas necessidades energéticas
- IMAGEM ATRAVÉS DA PAREDE (TWI) COM RADAR DE ABERTURA VIRTUALPublication . Catarino, Ana; Topa, António; Martins, Maria João M.A imagem de radar através da parede (Through-the Wall Imaging – TWI Radar) é um campo emergente de investigação com aplicações promissoras que vão desde a pesquisa e salvamento, aos cuidados de saúde e à segurança, tendo como objetivo a detecção, localização e identificação de alvos por detrás de obstáculos opacos. Assim, o radar é uma ferramenta funda mental neste processo, principalmente devido ao seu longo comprimento de onda, que permite a passagem do sinal através dos materiais de construção. No entanto, esta capacidade apresenta desvantagens, nomeadamente as reflexões multipercurso que são originadas pelo ambiente, o que pode reduzir a sua utilidade. Atualmente existem inúmeros métodos de obtenção dessa imagem de radar, que são abordados neste artigo, contudo existem desafios, pois nem todos estes métodos apresentam elevada precisão cisão e tempo de aquisição de dados reduzido. Nesse âmbito, surge a necessidade de otimizar estes métodos, cumprindo os requisitos necessários e favoráveis à obtenção da imagem desses alvos usando o radar. No presente estudo apresenta-se uma proposta de utilização de um radar de abertura virtual (Virtual Aperture Radar - VAR), para obtenção de imagem através da parede bem como o desenvolvimento de um método que estima a posição, espessura e permitividade elétrica da parede.
- Step-up DC-DC Converter Supplied by a Thermoelectric Generator for IoT ApplicationsPublication . Almeida, josé; Santos, Pedro; Vaz, JoãoAutonomous and portable electronic circuits are typically powered by a battery. Since batteries have a limited life span there is a need to study an alternative to replace batteries with low-cost energy harvesting sources. This work reports the design and prototype of a DC-DC converter to step-up the low voltage of a small low-power thermo electric generator (TEG), with an output voltage of hundreds of mV, to attain a system output voltage of 1.2V. After the theoretical analysis and simulation of the converter, several possibilities for sizing the converter are evaluated, to be implemented only with components off-the-shelf (COTS) In order to be a standalone system, it was also necessary to design an oscillator to drive the MOSFET with a switching frequency of a few MHz. A super-capacitor wasv also introduced in the circuit to retain the TEG input for a reasonable time. Finally, with the inclusion of a Low-dropout regulator and the experimental validation of the final prototype, it was possible to observe a regulated voltage at the output of 1.2 V.
- Efeito da inclusão das nanoantenas óticas no aumento da sensibilidade dos biossensoresPublication . Rodrigues, R.; Martins, M.; Batista, A.Os desenvolvimentos na área da tecnologia nanométrica têm proporcionado grandes avanços no conhecimento e na ciência. A utilização de dispositivos de dimensões bastante reduzidas como as nanoantenas permite criar sistemas simples com bastante utilidade, de forma pratica e com um custo bastante reduzido, como por exemplo todo o tipo de sensores e biossensores. Este artigo tem como objetivo o estudo do comportamento de sistema que inclui uma nanoantena e um biossensor. Numa primeira fase é estudada a estrutura composta por um dielétrico de silício e por elementos metálicos de ouro, alumínio e platina. Posteriormente são adicionados a esta estrutura as camadas da pele com o objetivo de estudar o comportamento do campo elétrico quando este as atravessa. Os resultados das simulações são obtidos através do programa COMSOL Multiphysics, e os dados são processados através do MATLAB.
- Conversor Boost totalmente integrado em Tecnologia CMOS de 130nmPublication . Moreira,Sérgio Martins Maciel; Santos,Pedro Mendonça dos; Borges,Maria Beatriz VieiraEste trabalho propõe um conversor Boost totalmente integrado num processo CMOS de 130nm, apenas alimentado por uma OPV. O sistema inclui um conversor Boost a funcionar em modo lacunar (MCD), comutado a 1,2GHz, com recurso a um oscilador LC de par cruzado. O circuito é usado para aumentar a tensão de saída de uma OPV (na ordem das centenas de mV) para uma tensão padronizada de 1.2V. A proposta mostra que o objetivo é cumprido com uma implementação em Silício inferior a 0,34 (µm)2, o que torna este sistema numa solução comparável ao estado-da-arte, com vantagens significativas em termos de miniaturização
- Plataforma de gestão de Energia para Edifícios do ExércitoPublication . Bernardo, Jóni André Santo; Chambel, Énio Rodrigo Pereira; Silva,Carlos Augusto SantosTendo em conta o panorama e a conjuntura atual que se vive nas forças armadas, o termo de ordem comum a todos os ramos é de contenção de custos e racionalização dos recursos. Nesse âmbito, a eficiência no emprego dos meios e dos recursos assume um papel vital para o cumprimento das missões atribuídas. Para poder atuar com critério e de forma eficaz no processo de redução do consumo energético e na sua eficiência é impreterível que se saiba quando, onde e quanto se consome de energia elétrica. Segundo os resultados da análise das simulações foi possível aferir os consumos e comparar os valores relativamente ao campus e a viabilidade económica da adoção de sistemas diferentes. Através da modelação geométrica e simulação dinâmica do edifício que aloja os alunos, é possível averiguar que a modalidade adotada na simulação 1, que corresponde a que a AMA atualmente adota, corresponde à medida mais dispendiosa, pois se a AMA adotar a medida sugerida na simulação 2 para as duas casernas, ou seja para as 4 Companhias, a AMA consegue poupar 8 716,38 € anuais se optar pelo aquecimento dos quarto através do uso dos radiadores e o gás natural como fonte de aquecimento das águas de AQS e dos radiadores. No entanto, a simulação 3, a adoção de painéis solares térmicos, permite poupar anualmente 11 501,28 €, no entanto necessita da instalação de um sistema complementar, o que envolve custos iniciais, mas possui um maior retorno a longo prazo, sendo este prazo dependente do investimento inicial real. A adoção do sistema da simulação 4, é o que permite a maior poupança anual e a maior redução de emissões de GEE, porém, consiste no sistema com o investimento inicial mais alto mas também o que apresenta o maior retorno do investimento e redução de custos a longo prazo. Por fim, e utilizando a simulação primária no DesignBuilder, é feito uma extração sumária dos consumos gerais e específicos do edifício e insere-se esses mesmos dados nos arquétipos do CEA, sendo esta metodologia a mais fácil de implementar de modo a obter arquétipos precisos e realistas dos consumos de diferentes categorias de edifícios pertencentes ao Exército Português. Esta metodologia permite a gestão e controlo dos consumos das unidades militares numa escala a nível macro (campus), mas também a um nível micro (edifício/setor de edifício).
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