Я пытался найти вокруг столько информации, сколько смогу собрать, чтобы создать действительно маленькую носимую электронику, которая могла бы питать себя, генерируя энергию при движении.
Я знаю, что технология уже существует в часах. Есть часы, которые вырабатывают свою собственную энергию, используя небольшой генератор, который вращается, когда владелец перемещает свою руку. Энергия накапливается в конденсаторе, чтобы заставить часы работать почти бесконечно, пока владелец движется достаточно в течение дня, чтобы генерировалось достаточно энергии. (немного информации здесь: http://en.wikipedia.org/wiki/Automatic_quartz )
У меня проблемы с поиском информации о том, какой ток может использовать этот метод для практического использования, и можно ли адаптировать этот метод для работы с другой электроникой.
В духе реальных вопросов, а не просто расплывчатых вещей, вот пара вопросов, на которые я надеюсь получить ответы
- Сколько энергии могут производить / хранить эти устройства?
- Есть ли какие-либо другие устройства, кроме часов, которые питаются только от кинетической энергии?
- Есть ли схемы по созданию кинетического генератора для маломощных устройств?
Изменить: Некоторые люди говорят, что трудно определить, возможно ли это, так как я не упомянул точно, что я буду делать. У меня сейчас нет ни одного проекта, но я хочу поиграть с носимой электроникой, которая питается от движения, а не от батареи, которую нужно заменить или перезарядить.
Я подумываю об использовании микроконтроллера с наименьшим энергопотреблением, который я могу найти (что-то вроде микроконтроллеров IT MSP430), и максимально сократить потребление тока, максимально используя режим ожидания и выполняя очень мало активной работы, возможно, только для регистрации нескольких данные датчика каждые пару секунд.
Ответы:
Я увидел этот ответ и взглянул на часы: так получилось, что вы описали их. Внутри находится большой полудисковый маятник, который предположительно используется для сбора кинетической энергии. Это может длиться примерно, скажем, один день, если я прохожу около 2-4 миль в день. Если я перемещаюсь бесконечно, но тогда часы требуют очень мало энергии для начала.
Накопление энергии Сколько энергии вы можете хранить, зависит только от ваших конденсаторов и батарей и т. Д., Это не присуще способу генерации энергии, который вы хотите использовать.
Другие устройства Я не понимаю, почему вы бы смотрели на это так, как упоминалось ранее. Определите, что вы хотите использовать для питания кинетической энергии, а затем выполните несколько базовых расчетов, основанных исключительно на первых принципах, исходя из 100% эффективности кинетической энергии -> химической / электрической энергии, и вы быстро увидите, что выполнимо, а что нет. Как общее руководство, микроватты, скажем, максимум до нескольких милливатт, - это, пожалуй, все, что вы можете сделать (это очень зависит от типа физической активности, которую вы используете, более активные нагрузки могут очень сильно влиять на ватт)
Схемы я не могу вам дать, но могу сказать, что дизайн очень прост. Возьмите маятник в моих часах, упомянутых ранее (вот изображение одного из вашей статьи):
Хотя я не могу точно определить, как все это работает внутри, я знаю следующее:
«Электромагнитная индукция - это производство электрического тока через проводник, движущийся через магнитное поле»
После прочтения предоставленной статьи, маятник используется для вращения шестерни (видно на рисунке) - просто небольшого зубчатого колеса, которое, в свою очередь, приводит в движение электрический генератор (которого было задокументировано много). В любом случае, вы можете получить переменное напряжение от электрического генератора. Вы можете использовать, возможно, мостовой выпрямитель, а также регулятор напряжения и хранить его в устройстве накопления энергии по вашему выбору.
Наконец, как я уже говорил, сначала определитесь с тем, что вы хотите включить, это единственный способ, которым вы сможете сделать это правильно. Установите максимальную требуемую мощность для цепи, которую вы хотите включить, и продолжайте оттуда. Не стесняйтесь просить о дополнительной помощи, но на основе информации, это все, что я могу сделать.
источник
~ Люди производят вибрационные сцепные устройства типа рюкзака, которые производят в диапазоне нескольких ватт.
~ Типичный китайский сжатый свет при неистовой работе даст около 1 Вт. После 5 минут использования на этом уровне ваша рука опускается или кажется, что она имеет.
~ Правильно собранный блок питания с ручным сжатием может вырабатывать более 5 Вт на одном уровне усилий.
~ Правильно изготовленный блок ручной рукоятки с разумным ходом - скажем, рукоятка на радиусе 150 мм будет производить 10 Вт при разумных усилиях. и 20 Вт с довольно занятыми усилиями. На уровне 10 Вт вы можете сделать это в течение часа +
~ Правильно спроектированный блок педалей (многие не делают) может вырабатывать 50 Ватт на уровне, когда только несколько человек в состоянии сделать это в течение часа, 100 Ватт на уровне, когда человек в умеренной форме желает, чтобы он был более здоровым, и больше, если вы любитель спорта. Люди со спортивным снаряжением обычно предъявляют требования к более высоким уровням мощности, чем я обычно измеряю. Я могу крутить педали мощностью 500 Вт в течение примерно 10 секунд, но затем мне нужно умереть в течение 10 минут или около того.
~ Факельные шейкеры, вероятно, находятся под лампами, зажатыми рукой. Правильно установленная ручная рукоятка должна быть в состоянии работать во время ходьбы.
~ Piezeo в порядке, но обычно ОЧЕНЬ маломощный. Более новые версии Wattage можно купить за деньги.
~ Если вы наденете ветротурбину на шапку, ее можно будет вращать во время ходьбы, и она будет составлять несколько милливатт. Если вы наденете на крышку колпачок диаметром 1 метр, вас сертифицируют, но при быстрой прогулке мощность может составлять ватт или несколько.
~ Падение ноги и изгиб ноги предлагают много власти.
~ Работа = Сила х расстояние. = F xd Мощность = работа за раз = F xd / т
~ Вы можете отработать силу удара пятки, перемещения и т.д. для генератора обуви.
~ Все, что использует горячее и холодное, будет очень близко к нулю.
Эффективность Карно = (Thot-Tcold) / Thot
Реальная эффективность = Карно, скажем, 25%, если повезет.
источник