Seguidor fotovoltaico : uma variação do P&O - simulação e prototipagem

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e ComputadoresEsta dissertação tenta percorrer o caminho da produção energética de fonte solar fotovoltaica (PV). Inicialmente é dada uma visão do mercado mundial da produção PV. É apresentada a teoria da célula PV e da sua associação em módulos PV. São apresentados os tipos de conversores DC-DC que se encontram normalmente associados a painéis PV assim como são mostrados os principais algoritmos de seguimento de ponto de potência máxima (MPPT). Com base nos modelos teóricos apresentados e nos módulos solares, Bangkok Solar BS-40, disponíveis no Departamento de Engenharia Electrotécnica (DEE), foi realizado o dimensionamento de um sistema PV. O sistema dimensionado foi utilizado como referência para a construção de um simulador em MatLab/Simulink. Este simulador é constituído por todos os componentes necessários para testar os diferentes algoritmos MPPT. Os componentes do simulador são: Módulo solar PV, que pode ser associado de modo a formar painéis; conversor DC-DC, tipo Flyback; seguidor MPPT com o algoritmo P&O clássico. Para confirmar se os valores de simulação obtidos para os módulos solares estavam correctos foi construído um medidor de irradiação solar que apresenta os valores em W/m2. Medindo as características do módulo solar, corrente – tensão e sabendo o valor da irradiação no mesmo instante pode verificar-se se estes se encontram de acordo com o simulado. Finalmente, com os dados obtidos na simulação foi apresentado um novo algoritmo de seguimento MPPT. Este é baseado no P&O clássico, mas com componentes que tentam ultrapassar o problema dos máximos locais e minimizar as oscilações do conversor/inversor de modo a minimizar as perdas e maximizar a produção energética

Arterial Stiffness vs Sarcopenia in Portuguese Elderly Population

Aging often results in the appearance of sarcopenia, which is characterized by loss of muscle mass and strength. The incidence of sarcopenia in the elderly is a quite common and leads to weakness and disability, as well as a lower quality of life, also assuming a high social and economic impact. One previous study has shown an independent negative association between arterial stiffness and skeletal muscle mass decline [1], which suggest its relationship with sarcopenia. This work aims to evaluate the relation between sarcopenia and the arterial stiffness, in Portuguese elderly population A cohort of 38 elderly volunteers between 67 and 95 years, with and without Sarcopenia, were selected from nursing homes and day centers of Portuguese charity institution - Santa Casa da Misericórdia de Almada. All volunteers have the same living condition, meals and lifestyle routine, excepting the medications. The diagnosis and degree (severe or moderate) of sarcopenia were performed according to the European consensus on definition and diagnosis of sarcopenia [2] at the same day with arterial stiffnesses measurements assessed by carotid-femoral Pulse Wave Velocity (cfPWV). Our data show a positive correlation for cfPWV with the sarcopenia severity degree, which represents an increasing in arterial stiffness and might be explained by the fact that the loss of muscle mass is often associated with chronic inflammation [3]. Despite of the small cohort size, the male gender held a bigger mean value of cfPWV, with significant p-value (0.014), in comparison to the female gender, which estimates a higher CV risk for the male elders of the region of Almada and Greater Lisbon compared to the female gender. Further investigations would be desirable in order to obtain larger samples and ascertain the estimates for the respective groups.publishersversionpublishe

Instrumentation for Innovative Cardiovascular Markers

Cardiovascular diseases (CVDs) are the leading cause of death, with more than 16 million of deaths per year. The World Health Organization (WHO) proposed a global plan for the prevention and control of Noncommunicable Diseases (NCDs) where is stated that actions for the risk mitigation for CVDs should begin with a full cardiovascular risk assessment during routine medical practice. Two main obstacles exist to this end; first there is no easy to use, universally accepted “gold-standard” indicator of arterial injury and cardiac disfunction; secondly, there is the need for the distribution of easy-to-use, cost-effective devices that allow for the monitoring of such indicators. One of the known indicators, the carotid-femoral pulse wave velocity (cfPWV), was proposed as the “gold-standard” measurement for arterial stiffness in the guidelines for management of arterial hypertension in 2007. Non-invasive sensors, such as photoplethysmography (PPG), planar tonometry or sphygmomanometer-cuff devices, can be used to this end. Within this framework, NMT, S.A. developed a noninvasive device for the monitoring and assessment of cardiovascular health. The VasoCheck® device comprises a suite of 4 wireless PPG sensors that allow for the recording and real time monitoring of the blood pulse waveform. The experience gathered during tests, validations, and measurement campaigns; the user feedback; the need to address a hardware obsolescence and to take the next steps for medical device certification and industrialization, along with the introduction of additional features, led to this project. For improving the device, the best practices for system development, requirements for verification, validation and certification of medical devices were reviewed., As well as the state-of-the art in the cardiac and blood pulse recording technology. The main aims of the work started by baselining the device at hardware, firmware, and architecture levels, (i.e., PPG sensors, communication modules, power supply, and ancillaries). Device limitations were investigated, and a development path was set. Existing units were subject to incremental improvements resulting in increased resilience. The integration of new sensor types was evaluated, specifically MEMS type microphones. A critical design review (CDR) was made., Several modules were redesigned and documented in a design-for-production paradigm, with increase roughness and to facilitate factory level assembly, serviceability, and recycling. A new architecture was developed to accommodate for multiple sensor types and to allow integration with future cloud-based health diagnostic support tools. Protocols for testing, calibration, maintenance were created. Ready-to-manufacture deliverables were complied. Finally, the necessary steps for medical device certification were identified and the process was started when it became possible.As doenças cardiovasculares (CVD) são uma das principais causas de mortes a nível global, com mais de 16 milhões de mortes por ano. A organização mundial da saúde (OMS) propôs um plano global para a prevenção e controlo de Doenças Não Transmissíveis (NCDs) onde se afirma que as ações para a mitigação dos riscos para as CVD devem começar com uma avaliação completa dos riscos cardiovasculares durante a prática médica de rotina. Existem dois grandes obstáculos para este fim; em primeiro lugar, não existe um indicador "gold-standard" de utilização simples e universalmente aceite para lesões arteriais e disfunção cardíaca; em segundo lugar, a necessidade de distribuição de dispositivos fáceis de usar, eficazes e de custo reduzido que permitam a monitorização desses indicadores. Um possível indicador é a velocidade da onda de pulso carótida-femoral (cfPWV). Este foi proposto, em 2007, como o indicador de referência para rigidez arterial nas orientações para a gestão da hipertensão arterial. Sensores não invasivos, como a fotopletismografia (PPG), a tonometria planar ou os dispositivos do tipo esfigmomanómetro, podem ser utilizados para este fim. Neste âmbito, a NMT, S.A. desenvolveu um dispositivo não invasivo para a monitorização e avaliação da saúde cardiovascular. O dispositivo VasoCheck® compreende um conjunto de 4 sensores PPG sem fios que permitem a gravação e monitorização em tempo real da forma de onda de pulso cardíaco. A experiência adquirida durante testes clínicos de validação e medição; feedback dos técnicos; a necessidade de abordar a obsolescência do hardware e de dar os próximos passos para a certificação e industrialização do dispositivo médico, juntamente com o desejo da introdução de funcionalidades adicionais no dispositivo, levou á criação deste projeto. Com este fim foram revistas as melhores práticas de desenvolvimento de produto, requisitos para a verificação, validação e certificação de dispositivos médicos, bem como o estado da arte na tecnologia de gravação da onda de pulso cardíaca. O projeto iniciou-se com a caracterização do funcionamento do dispositivo em condições nominais, a nível de hardware, firmware e arquitetura (isto é, sensores PPG, módulos de comunicação e fonte de alimentação). As limitações do dispositivo foram identificadas, e foi traçado um plano para o desenvolvimento do dispositivo. As unidades existentes foram sujeitas a melhoramentos incrementais que resultaram num aumento significativo da fiabilidade dessas unidades. Foi estudada a integração de novos tipos de sensores, nomeadamente microfones eletrónicos. Foi feita uma revisão crítica do produto (CDR), vários módulos foram redesenhados e documentados num paradigma de desenho para produção, para maior robustez do produto e incorporando soluções para facilitar a montagem, manutenção e reciclagem. Uma nova arquitetura foi desenvolvida para acomodar vários tipos de sensores e permitir a integração com futuras ferramentas de suporte de diagnóstico de saúde baseadas em serviços na nuvem. Foram criados protocolos para testes, calibração, manutenção. Finalmente, foram identificadas as medidas necessárias para a certificação do dispositivo médico e este processo foi avançado tanto quanto possível

Núcleos de Ensino da Unesp: artigos 2008

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq