Пуњење батерије помоћу Пиезо Мат круга

У овом посту учимо методу за сакупљање бесплатне електричне енергије из пиезо уграђене простирке ходајући по њој и покушавамо да истражимо како се та енергија може користити за пуњење мале батерије.

Обично људско тело носи огромну количину енергије која се једноставно троши у нашем свакодневном свакодневном раду. На пример, енергија у облику топлоте из тела и површине главе, енергија током сваког покрета док седимо и радимо, спавамо итд.

Међутим, највећа количина енергије која се једноставно троши током ходања. Овде ћемо видети како се наш процес ходања може искористити за производњу електричне енергије помоћу пиезо уређаја. У једном од својих ранијих чланака објавио сам сличну тему која је објаснила како произвести електричну енергију из ципела помоћу соленоида , овде ћемо проучити како се пиезо може користити за сакупљање електричне енергије нашим стопама, иако би овај концепт могао бити много слабији са својим спецификацијама и самим тим много неефикасан у односу на перформансе у поређењу са својим магнетним колегом.

Било би занимљиво знати пре него што почнемо да примењујемо пиезо за наш круг генератора слободне енергије који се активира кораком колику максималну снагу пиезо заправо може генерисати када се на њега изврши оптимизована количина притиска.

Ако анализирамо стандард Зујалица од 27 мм, пиезо ,, откривамо да када се удари или удари оштро (без оштећења), он може да генерише око 1 до 3В једносмерне струје, што може бити способно да осветли 5мм ЛЕД. Па, то изгледа импресивно, међутим ударање праве силе с правом брзином и преко правог места је нешто што изгледа тешко извршити. Ипак, можда је могуће учинити да ови уређаји раде разумно добро, уз одређени планирани напор.

КАО што је горе речено, пиезо елемент може генерирати до 3В, али струја (појачало) може бити прилично мање на око 10 до 20мА, па за рад релативно већег оптерећења, попут пуњења батерије, ова струја можда неће бити довољна и ми може захтевати да велики број пиезо елемената ради заједно како би се од њих произвела већа количина струје.

Како повезати више пиезо-а заједно да повећате струју

Да би се повећала количина струје из кола генератора пиезо мат-а, неопходно је паралелно их спајати, јер паралелна веза узрокује сабирање струје, док серијска веза омогућава сабирање напона.

Да би се ово применило, сваки пиезо мора да садржи свој засебан јединица исправљача моста , као што је приказано на следећој слици:

На слици су приказани 27 мм завршни пиезо у основи, златно обојена површина представља металну плочу пиезоа, док бели круг представља централни пиезо материјал положен на златну плочу.

Преко белог дела пиеза можемо видети црну изолацијску траку залепљену како би се обезбедила изолована платформа за одмарање исправљача моста која се састоји од 4 к БАС86 Сцхоттки диоде (приказана црвена боја).

Мост је чврсто постављен на горе поменуту површину комадима бакарних жица, видимо два од њих који се завршавају од централних спојева мостовског исправљача, један залемљен на златној плочи пиезо-а, а други залемљен на централном белом пиезо-материјалу (будите опрезни док лепите на белој површини, јер је прилично деликатна и лако се може оголити).

Позитивни и негативни крај моста завршавају се црвеним / црним жицама и те жице са сваког пиезо / мостовског склопа морају бити повезане заједно. Што значи претпоставимо да имамо 50 таквих пиезо склопова, тада би све црвене жице од 50 склопова требале бити спојене заједно, а 50 црних жица спојених заједно.

Ови уобичајени негативни / позитивни спојеви тада могу бити повезани на електролитски кондензатор веће вредности., А даље на (+) (-) терминале батерије (за пуњење).

Диоде се могу додатно осигурати наношењем неколико капи супер лепка на сваку од диода.

Такође се можете одлучити за СМД диоде како бисте мост учинили изузетно компактним и лаганим.

Овим је завршен склоп пиезо моста који објашњава како паралелно повезати пиезос за умножавање тренутне излазне снаге, сада идемо напред и научимо најбољи могући начин конфигурисања горњег склопа механизмом који би најефикасније претворио кораке стопала у електричну енергију из пиезос .

Механизам генератора електричне енергије Пиезо Мат

Као што смо научили током ранијих студија, пиезо можда неће производити електричну енергију ефикасно, осим ако се не удари или удари неком врстом силе или трзаја, тачније ударац треба бити брз, како би се од ових уређаја постигло максимум.

То подразумева меко притискање пиезо-а, неће бити довољно за оптимално управљање овим уређајима, што значи да само притискање пиезо-склопа ногама неће помоћи да се од њих значајно генерише.

Имајте на уму да се пиезо разликује од мерне ћелије.

Пиезо простирка треба да буде опремљена механизмом који мора бити способан да претвори чак и полагани корак ноге у брз ударац преко пиезо-а .

Након мало размишљања, осмислио сам следећи метод примене пиезопростирке који ће надам се постићи максимум од уређаја. Ако имате боље решење, можете га користити уместо овог.

Дијаграм испод приказује механизам који се састоји од дрвене даске окренуте у средини и прекривене слојем пене или сунђера. Кад год неко пређе преко пене, даска се нагне са ударцем што узрокује значајне вибрације на целој дасци. Исто се понавља када се систем подиже кораком стопала.

Пиезо позиционирање

Позиционирање пиезо склопа може се видети на горњој слици.

Сиво подручје је основа простирке, жућкасти део означава дрвену даску која има средишњу осовинску шипку, тако да може глатко да се преврће са обе стране кад год особа на њу стане.

Горе описани пиезо склопови могу се причврстити на доњој површини даске према ивици како би се омогућио максималан утицај на њих. Руб даске ће произвести максималан удар од централног осовинског дела, па је препоручљиво померати пиезо што је могуће ближе ивици даске.

Лепљење Пиезоса захтеваће посебну пажњу

Не можете једноставно залепити пиезо-ове директно на назначену даску, јер би то једноставно пригушило пиезо-покрет чинећи их прилично неефикасним.

Права метода била би пробијање премалих рупа и наношење пиезоа преко њих тако да само обод пиезоса може успоставити контакт с даском, док им централни део виси у празнини рупа, као што је приказано испод

Као што се може видети у горњем дизајну, даска је пробушена рупама које одговарају броју пиезо-а које је потребно залепити, један пиезо се може видети фиксиран испод даске тако да само његова златна ивица додирује даску док преостали централни део остаје подаље унутар зазора рупе.

Овај метод лепљења обезбеђује најефикаснији вибрациони утицај на пиезос сваки пут када га погоди нечији корак.

Појачавање силе корака на пиезо-мат генератору

У горњем одељку смо научили технику пивотисане даске напуњене пиезо-има како би се појачало кретање јапанке као одговор на кораке, тако да даска изазива максималан вибрациони утицај на пиезос.

Процес би могао да се побољша још више додавањем магнета на оба краја даске, као што је приказано доле:

Као што видимо, гвоздени ексер се убацује на доњу ивицу даске и магнет постављен на доњу основу паралелно са ексером, тако да кад год даска нагиње услед корака ногом, магнет повуче ивицу више брзо према нагнутој страни узрокујући појачани ударац на одговарајућој страни, што заузврат изазива еквивалентну количину већег вибрацијског стреса на дотичном пиезо склопу, осигуравајући већу производњу електричне енергије из њих.