Как да генерираме електричество от обувки, докато се разхождаме

Как да генерираме електричество от обувки, докато се разхождаме

В този пост ще научим как да генерираме електричество от обувката си, докато ходим. Това електричество може да се използва едновременно за зареждане на батерия на мобилен телефон.



В няколко от предишните ми публикации научихме как прости машини могат да се използват ефективно за извличане на безплатно електричество, можете да научите повече за това чрез следните публикации:

Електроенергия от махало





Електричество от гравитацията

Безплатна енергия от телесно тегло

Нашите крака са отличен пример за проста машина, която може да се сравни с лост. Всеки път, когато се движим, за да направим крачка напред, ние без усилие повдигаме цялото си тяло на пръсти и след това го възстановяваме обратно на земята, ние продължаваме да правим това, докато ходим, без абсолютно никакви проблеми.



Това става възможно благодарение на изключително ефективния дизайн на нашия механизъм на костите на глезена, който е в състояние да изпълни работата толкова ефективно, че едва ли разбираме обема работа, който можем да извършим толкова много пъти през деня.

Въпреки че действието при ходене може да изглежда твърде лесно за нас, краката ни всъщност извършват значително количество работа, като повдигат около 60 кг (средно) земя и след това я връщат обратно на земята, което представлява сила нагоре и надолу, която може да се равнява на гравитационен еквивалент от 60 кг.

При нашето ходене краката ни са в състояние да повдигнат тялото ни много ефективно благодарение на лостовия механизъм на глезенната става и докато освобождава телесното тегло, гравитацията става отговорна за възстановяването на масата обратно на земята.

И в двата случая се обменят огромни количества сили и в момента ние сме заинтересовани да използваме тази сила за генериране на безплатно електричество, докато се извършва разходка.

Концепцията всъщност не е нова, хората са опитвали това и преди, но с помощта на пиезоелектричен материал в обувките.

Използване на Piezo Element като опция

Пиезо електрическият материал преобразува налягането в електричество, но големината на електричеството, генерирано с пиезо концепция, е толкова тривиална, че изглежда просто безполезна.

Когато имате адекватно налягане и сила, достъпни свободно за впрягане, тогава не бихте искали да го хабите, като използвате неефективна и подценена концепция като пиезо електрическа за целта.

Използване на Motor или Dynamo

Използването на мотор или динамо изглежда добре за приложението, но тези джаджи изискват завъртане със зъбни колела, което може да го направи много нежелано за изпълнение с обувка поради ненужна сложност и шум, които могат да се генерират, докато процесът на ходене върти машината.

Страхотен алтернативен, осъществим метод за генериране на електричество от нашите обувки може да бъде използването на малък соленоид, както е показано на следващото изображение:

С любезното съдействие: https://cdn.sparkfun.com//assets/parts/6/3/2/2/11015-04.jpg

Горната фигура показва малък 5V пружинен соленоид, който изглежда е правилният избор за предложеното от нас приложение за генератор на обувки.

Използване на соленоид

Тъй като соленоидът е предназначен да работи с 5V вход @ 1amp, можем да поемем почти същото количество мощност през неговите проводници, когато е подложен на механична сила с натискане и изтегляне. Правилните параметри, които може да са напълно подходящи за зареждане на батерията на мобилен телефон .

Голямо предимство при използването на тези соленоиди е, че те имат пружинен валов механизъм, което означава, че единствената ефективна сила, необходима за генериране на електричество от блока, е гравитационната сила, докато краката ни са в покой и когато краката се повдигат пружинното действие на соленоида допълва действието, което прави системата изключително ефективна.

Тъй като обаче соленоидите обикновено използват железен прът като бутало, не можем да очакваме системата да генерира електричество, докато тази лента първо не се трансформира в магнит, тъй като само движещият се магнит ще може да генерира електричество, когато се движи през намотка от тел.

Тази модификация може просто да бъде приложена чрез прикрепване на няколко неодимови магнита в горния ръб на соленоидния прът, както е показано по-долу, това ще превърне цялото бутало в ефективен магнит, който след това ще може да взаимодейства с намотката на соленоида за генерирайки електричество, ако имате някакъв друг ефективен метод за трансформиране на пръта в постоянен магнит, можете да го използвате за постигане на по-добра реакция от операциите.

В следващия раздел ще научим как да генерираме електричество от обувката по време на ходене и което може да се използва за зареждане на Li-йонна клетка.

Настройката по-горе е представена в графичен формат за показване на подробностите за връзката по отношение на това как да се генерира електричество от обувката, практически всички елементи ще трябва да бъдат подходящо скрити в заграждение и здраво закрепени с петата на обувката.

На фигурата можем ясно да видим как соленоидът трябва да бъде разположен в петата на обувката, така че соленоидът да бъде подложен на натиск и освобождаващ натиск върху вала си, докато потребителят ходи.

Всеки път, когато валът на соленоида се изтегли или избута, магнитът, свързан с вала вътре в устройството, взаимодейства с намотката около магнита, генерирайки електричество, което става достъпно през свързващите проводници на соленоида.

Тъй като движението напред и назад на соленоидния вал трябва да индуцира променлив ток на изхода, това трябва да бъде коригирано за придобиване на постоянен ток, поради което може да се види мостов изправител, свързан с проводниците на соленоида.

Изправеният постоянен ток вече може да се използва за зареждане на литиево-йонна батерия или друга батерия, която може да бъде номинирана на определеното ниво на напрежение.

Използване на механизъм с наклонено фенерче

Ако смятате, че оптимизирането на соленоиден механизъм е трудно и не дава достатъчно ток, можете да опитате алтернативна концепция, като използвате механизъм с коляново фенерче.

Коленчатите фенерчета, както всички знаем, използват пружинен мотор / редукторен механизъм, при който зъбното колело се задейства с ръчна сила, за да се получат бързи многократни завъртания на шпиндела на двигателя с помощта на изчислените предавателни числа. Това принудително въртене на двигателя в крайна сметка генерира необходимото електричество за свързания товар.

Същият принцип може да се приложи за генериране на електроенергия от обувка чрез подходящо инсталиране на малък механизъм с въртящо се фенерче върху обувката и свързване на изхода му с батерия, както е показано по-долу. Уверете се, че сте извадили светодиодната секция от устройството и използвайте само механизма за предвиденото зареждане на батерията.

Предупреждение: Веригата не включва защита срещу презареждане, което може да бъде опасно за батерията, в днешно време Li-йонните клетки се доставят с вътрешни PCM или модули на веригата за защита, които осигуряват пълна безопасност на клетките срещу презареждане или презареждане ... уверете се, че литиево-йонната клетка има прикрепен този модул, така че да можете да го зареждате безопасно, като използвате предложената концепция за генериране на електричество по време на ходене.




Предишен: Зарядно устройство за мобилен телефон, използващо махалогенератор Напред: Най-простата верига за генератор на вятърна мелница