Próbowałem rozejrzeć się za jak największą ilością informacji, które udało mi się zebrać, aby zbudować naprawdę małą elektronikę do noszenia, która mogłaby się zasilać, generując energię podczas ruchu.
Wiem, że technologia już istnieje w zegarkach. Są zegarki, które wytwarzają własną energię za pomocą małego generatora, który obraca się, gdy użytkownik porusza ramieniem. Energia jest magazynowana w kondensatorze, dzięki czemu zegarek działa quasi-nieskończenie długo, dopóki użytkownik porusza się wystarczająco przez cały dzień, aby wytworzyć wystarczającą ilość energii. (niektóre informacje tutaj: http://en.wikipedia.org/wiki/Automatic_quartz )
Mam problem ze znalezieniem informacji o tym, ile prądu może wyprowadzić ta technika do praktycznych zastosowań i czy tę technikę można dostosować do pracy z inną elektroniką.
W duchu posiadania prawdziwych pytań, a nie tylko niejasnych rzeczy, oto kilka pytań, na które mam nadzieję, że można uzyskać odpowiedź
- Ile energii mogą wytwarzać / magazynować te urządzenia?
- Czy oprócz zegarków są inne urządzenia zasilane wyłącznie energią kinetyczną?
- Czy są jakieś schematy tworzenia generatora kinetycznego dla urządzeń małej mocy?
Edycja: Niektóre osoby powiedziały, że trudno jest ustalić, czy jest to możliwe, ponieważ nie wspomniałem dokładnie, co bym zrobił. W tej chwili nie mam żadnego projektu, ale chcę się bawić z elektroniką do noszenia, która jest napędzana ruchem zamiast baterii, którą musisz wymienić lub naładować.
Zastanawiam się nad wykorzystaniem MCU o najniższej mocy, jaki mogę znaleźć (coś w rodzaju mikrokontrolerów IT MSP430) i zredukować obecne zużycie do maksimum, używając możliwie jak najbardziej trybu standy i wykonując bardzo mało aktywnej pracy, być może po prostu do rejestrowania wielu dane czujnika co kilka sekund.
Odpowiedzi:
Zobaczyłem tę odpowiedź i zerknąłem na zegarek, tak się składa, że działa tak, jak to opisujesz. Wewnątrz znajduje się duże wahadło półdyskowe, które prawdopodobnie służy do gromadzenia energii kinetycznej. Może trwać około, powiedzmy, jednego dnia, jeśli przejdę około 2-4 mil dziennie. Jeśli poruszam się w nieskończoność, ale wtedy zegarki wymagają na początku bardzo małej mocy.
Przechowywanie energii Ilość energii, którą można przechowywać, zależy tylko od kondensatorów i akumulatorów itp. Nie jest to związane z metodą wytwarzania energii, której chcesz użyć.
Inne urządzenia Nie rozumiem, dlaczego patrzysz na to w ten sposób, jak wspomniano wcześniej. Zdecyduj, co chcesz wykorzystać energię kinetyczną do zasilania, a następnie wykonaj kilka podstawowych obliczeń opartych wyłącznie na pierwszych zasadach, zakładając 100% wydajność energii kinetycznej -> energia chemiczna / elektryczna, a szybko zobaczysz, co jest wykonalne, a co nie. Ogólnie rzecz biorąc, microWatts, maksymalnie do kilku miliwatów, to prawdopodobnie wszystko, co możesz zrobić (to bardzo zależy od rodzaju aktywności fizycznej, z której korzystasz, bardziej uciążliwe działania mogą bardzo mocno dotrzeć do watów)
Schematy Nie mogę ci dać, ale mogę powiedzieć, że projekt jest bardzo prosty. Weź wspomniane wcześniej wahadło w moim zegarku (oto zdjęcie z twojego artykułu):
Chociaż nie mogę dokładnie określić, jak to działa wewnętrznie, wiem o tym:
„Indukcja elektromagnetyczna to wytwarzanie prądu elektrycznego przez przewodnik poruszający się w polu magnetycznym”
Po przeczytaniu dostarczonego artykułu, wahadło służy do obracania zębnika (widocznego na zdjęciu) - tylko małego koła zębatego, które z kolei napędza generator elektryczny (co zostało dość udokumentowane). W każdym razie prawdopodobnie otrzymasz napięcie prądu przemiennego z generatora elektrycznego. Możesz użyć prostownika mostkowego, może również regulatora napięcia i przechowywać go w wybranym urządzeniu magazynującym energię.
Wreszcie, tak jak powiedziałem wcześniej, zdecyduj najpierw , co chcesz zasilić , to jedyny sposób, w jaki będziesz w stanie to zrobić poprawnie. Zrób górną maksymalną wymaganą moc dla obwodu, który chcesz zasilać, i stamtąd. Możesz poprosić o dalszą pomoc, ale na podstawie dotychczasowych informacji to wszystko, co mogę zrobić.
źródło
~ Ludzie produkują plecakowe urządzenia sprzęgające wibracje, które wytwarzają w kilku zakresach watów.
~ Typowe chińskie światło ściskane przy gorączce daje około 1 wata. Po 5 minutach używania na tym poziomie Twoja ręka odpada lub wydaje się, że tak.
~ Właściwie zbudowana jednostka zasilająca do wyciskania ręki może wytwarzać więcej niż 5 watów przy tym samym poziomie wysiłku.
~ Prawidłowo zbudowana korba ręczna o rozsądnym rzucie - powiedzmy, że uchwyt przy promieniu 150 mm da 10 watów przy rozsądnym wysiłku. i 20 watów przy dość intensywnym wysiłku. Na poziomie 10 Watów możesz to zrobić przez ponad godzinę
~ Odpowiednio zaprojektowana jednostka pedałów (wielu nie ma takiej mocy) może wytwarzać 50 watów na poziomie, na którym tylko nieco sprawna osoba mogłaby to robić przez godzinę, 100 watów na poziomie, na którym osoba o umiarkowanej sprawności żałuje, że jest sprawniejsza i więcej, jeśli pasjonat sportu. Ludzie ze sprzętem sportowym zwykle twierdzą, że mają wyższy poziom mocy niż ja zwykle mierzę. Mogę pedałować 500 watów przez około 10 sekund, ale potem muszę umrzeć przez około 10 minut.
~ Pochodnie shakerów są prawdopodobnie nieco poniżej mocy ściskającej światła. Prawidłowo zamontowana korba ręczna powinna być przystosowana do działania podczas chodzenia.
~ Piezeo jest OK, ale zwykle ma BARDZO niską moc. Nowsze wersje o wyższej mocy można kupić za pieniądze.
~ Jeśli nosisz czapkę z wiatrem, możesz kręcić się podczas chodzenia i zrobi kilka miliwatów. Jeśli zamontujesz na czapce średnicę 1 metra, będą Cię certyfikować - ale moc na szybkim spacerze może wynosić wat lub kilka.
~ Opadanie stóp i zginanie nóg zapewnia dużą moc.
~ Praca = Siła x odległość. = F xd Moc = praca na czas = F xd / t
~ Możesz opracować siłę uderzenia pięty, skok itp. Dla alternatora w bucie.
~ Cokolwiek przy użyciu ciepła i zimna wytworzy bardzo, bardzo blisko zerowej mocy.
Wydajność Carnota = (Thot-Tcold) / Thot
Rzeczywista wydajność = Carnot powiedzmy o 25%, jeśli masz szczęście.
źródło