Како се производи електрична енергија из ципеле током ходања

У овом посту ћемо научити како производити електричну енергију из ципеле током ходања. Ова електрична енергија може се истовремено користити за пуњење батерије мобилног телефона.

У неколико мојих претходних постова сазнали смо како се једноставне машине могу ефикасно користити за извлачење бесплатне електричне енергије, о томе можете сазнати више путем следећих постова:

Електрична енергија из клатна

Струја из гравитације

Ослобађање енергије из телесне тежине

Наша стопала су одличан пример једноставне машине која се може упоредити са полугом. Сваки пут када се померимо да направимо корак напред, без напора подижемо цело тело на ножне прсте, а затим га враћамо натраг на земљу, настављамо то све док ходамо, без икаквих проблема.

То постаје могуће захваљујући изузетно ефикасном дизајну нашег механизма костију скочног зглоба који је у стању да тако ефикасно спроведе посао да једва разумемо обим посла који смо у стању да обавимо толико пута током дана.

Иако се акција ходања може чинити превише лаком за нас, наша стопала заправо обављају значајну количину посла подижући око 60 кг (просечно) земље и враћајући је натраг на земљу, што представља силу нагоре и наниже која може бити једнако гравитационом еквиваленту од 60 кг.

У нашем ходању, наша стопала су у стању да врло ефикасно подигну тело захваљујући полужном механизму зглобног зглоба, а док ослобађа телесну тежину, гравитација постаје одговорна за обнављање масе на земљи.

У оба наврата се размењују велике количине снага и ми смо тренутно заинтересовани да искористимо ову силу за генерисање бесплатне електричне енергије током извођења акције ходања.

Концепт заправо није нов, људи су то већ покушали, али користећи пиезоелектрични материјал у ципелама.

Коришћење Пиезо елемента као опције

Пиезо електрични материјал претвара притисак у електричну енергију, али величина електричне енергије генерисане пиезо концептом је толико тривијална да једноставно изгледа бескорисно.

Када имате одговарајући притисак и силу који су слободно доступни за употребу, тада не бисте желели да их расипате користећи неефикасан и потцењен концепт попут пиезо-електричне у ту сврху.

Користећи Мотор или Динамо

Коришћење мотора или динама изгледа добро за апликацију, међутим, ови уређаји захтевају покретање зупчаника што може учинити врло непожељним примену са ципелом због непотребне сложености и буке која може настати док процес ходања врти машину.

Сјајна алтернативна, изводљива метода за производњу електричне енергије из наших ципела може бити коришћење малог соленоида, као што је приказано на следећој слици:

Љубазност слике: хттпс://цдн.спаркфун.цом//ассетс/партс/6/3/2/2/11015-04.јпг

Горња слика приказује мали соленоид са опругом од 5 В, који се чини прави избор за нашу предложену апликацију генератора ципела.

Коришћење соленоида

Будући да је соленоид специфициран за рад помоћу улаза од 5В @ 1амп, можемо претпоставити готово исту количину снаге преко његових жица када је подложан механичкој сили потискивања и повлачења. Прави параметри који могу бити савршено погодни за пуњење батерије мобилног телефона .

Велика предност употребе ових соленоида је та што имају механизам осовине са опругом, што значи да је једина ефективна сила потребна за стварање електричне енергије од стране јединице гравитациона сила, док наша стопала мирују и када се ноге подижу опружно деловање соленоида допуњује радњу чинећи систем изузетно ефикасним.

Међутим, с обзиром да соленоиди обично користе гвоздену шипку као клип, не можемо очекивати да систем генерише електричну енергију док се ова шипка прво не трансформише у магнет, јер ће само покретни магнет моћи да генерише електричну енергију када се помера кроз завојницу од жице.

Ова модификација се може једноставно применити причвршћивањем неколико неодимијумских магнета на горњу ивицу магнетне шипке, као што је приказано доле, чиме ће се цео клип трансформисати у ефикасан магнет, који ће тада моћи да ступи у интеракцију са завојницом соленоида за генеришући електричну енергију, ако имате било који други ефикасан метод претварања штапа у трајни магнет, можете га користити за постизање бољег одзива током операција.

У следећем одељку научићемо како да производимо електричну енергију из ципеле током ходања и која се може користити за пуњење ли-јонске ћелије.

Горе постављени приказ је представљен у сликовитом формату за приказивање детаља везе у вези са начином производње електричне енергије из ципеле, практично сви елементи морају бити на одговарајући начин сакривени унутар кућишта и чврсто причвршћени петом ципеле.

На слици можемо јасно видети како соленоид треба да буде постављен на пети ципеле, тако да је соленоид подвргнут притиску и отпуштању притиска на његову осовину док корисник хода.

Сваки пут када се осовина соленоида повуче или потисне, магнет повезан са осовином унутар јединице делује у завојници која окружује магнет који ствара електричну енергију која постаје доступна преко прикључних жица соленоида.

Будући да би кретање осовине соленоида требало да индукује наизменичну струју на излазу, то треба исправити за стицање једносмерне струје, због чега се мостовни исправљач може видети повезан са жицама соленоида.

Исправљени једносмерни ток сада се може користити за пуњење ли-јонске батерије или било које друге батерије која може бити номинована на назначени ниво напона.

Коришћење механизма наборане светиљке

Ако вам је оптимизација електромагнетског механизма тешка и не даје довољно струје, можете испробати алтернативни концепт помоћу механизма с ручном батеријском лампом.

Као што сви знамо, коленасте батеријске лампе користе опружни мотор / зупчанички механизам у којем се зупчаник покреће ручном силом како би произвео брзе вишеструке ротације вретена мотора уз помоћ израчунатих преносних односа. Ова принудна ротација мотора на крају генерише потребну електричну енергију за прикључено оптерећење.

Исти принцип се може применити и за производњу електричне енергије из ципеле одговарајућим инсталирањем малог механизма с окренутим батеријским лампама на ципелу и ожичењем његовог излаза батеријом, као што је приказано доле. Обавезно уклоните ЛЕД део са јединице и користите само механизам за предвиђено пуњење батерије.

Упозорење: Коло не укључује заштиту од пренапуњености, што може бити опасно за батерију, данас Ли-јонске ћелије долазе са унутрашњим ПЦМ-овима или модулима заштитних кругова који осигуравају потпуну сигурност ћелија од прекомерног пуњења или прекомерног пражњења ... уверите се да је на Ли-ион ћелији прикључен овај модул тако да га можете безбедно напунити користећи предложени концепт производње електричне енергије током ходања.