Development and evaluation of a transcutaneous energy transfer system for medical applications

Abstract

Sistema de transferência de energia transcutânea (TET) é uma tecnologia de transferência de energia sem fio, utilizada para fornecer energia eléctrica através da pele para dispositivos implantados, de uma forma não-invasiva. Tais sistemas podem ser considerados como uma das mais promissoras soluções em termos de fornecimento de energia para implantes médicos de longa duração, uma vez que podem integrar tanto a transmissão de energia quanto de informação, assim como suprir a demanda de energia de implantes médicos sem as limitações apresentadas pelas baterias implantáveis. O projeto de pesquisa descrito nesta tese tem como principal objetivo contribuir para o desenvolvimento de sistemas TET baseado em métodos indutivos por meio de uma introdução substancial nos temas mais relevantes relacionados com às suas aplicações médicas e implementação, em conjunto com o desenvolvimento e avaliação de um protótipo capaz de transferir até 20W de energia. Os resultados apresentados demonstraram uma solução promissora em relação à topologia utilizada e das suas características de controle, principalmente devido à sua tolerância à desalinhamentos e alta eficiência energética. Embora os requisitos de temperatura no lado do secundário não foram alcançados, principalmente devido as perdas de potência elevadas obtidas nos elementos passivos, é provável que uma versão seguinte possa obter valores de temperaturas operacionais dentro dos valores propostos pelas respectivas normas de segurança, tornando viável o use do protótipo para futuras experiências em animais.