在这篇文章中,我们将学习如何在行走时从鞋带发电。该电能可以同时用于对手机电池充电。
在我之前的几篇文章中,我们了解了简单的机器是如何有效地用于提取免费电力的,你可以通过下面的文章了解更多:
自由能量来自体重
我们的脚就是简单机器的一个极好的例子,它可以被比作杠杆。每次我们向前迈出一步时,我们毫不费力地用脚趾将整个身体抬起,然后再将它恢复到地面上,只要我们走路,我们就会继续这样做,完全没有任何麻烦。
由于我们的脚踝骨机制的极其有效设计,这是可能的,这能够如此有效地实现工作,以便我们几乎不了解我们能够在一天中进行这么多次的工作量。
尽管对我们来说可能太容易了,但我们的脚实际上可以通过抬起大约60公斤(平均)的地面,然后将其恢复到地上,这构成了向上和向下的力可以等于60kg引力等同物。
在我们的行走动作中,由于踝关节的杠杆机制,我们的脚能够非常有效地抬起我们的身体,在释放身体重量的同时,重力负责将身体恢复到地面上。
在交换大量力量的情况下,我们目前有兴趣利用这种力量在进行行走行动时产生自由用电。
这个概念其实并不新鲜,人们以前就尝试过,不过是在鞋子里使用压电材料。
使用压电元素作为选项
压电电材料将压力转换为电力,但用压电概念产生的电力大小如此普遍,即它只是看起来没用。
当你有足够的压力和力量自由利用,然后你不会想浪费它使用一个低效和低估的概念,如压电为目的。
使用电机或发电机
使用电动机或发电机对应用看起来很好看,但是这些小工具需要用齿轮起动,该齿轮可以使由于不必要的复杂性和噪声在行走过程曲柄曲柄的噪声中使用鞋子来实现非常不希望的。
用我们的鞋子发电的另一种很酷、可行的方法是使用一个小螺线管,如下图所示:
图片由:https://cdn.sparkfun.com//assets/parts/6/3/2/2/11015 - 04. - jpg
上图显示了一个小的5V弹簧加载螺线管,似乎是我们所提出的鞋类发生器应用的正确选择。
使用电磁
由于螺线管被指定使用5V输入@ 1安培操作,我们可以假设当它受到推和拉机械力时,几乎相同的功率通过它的电线。正确的参数可能非常适合给手机电池充电。
使用这些螺线管的一个很大的优点是它们有一个弹簧负载轴机构,这意味着发电所需的唯一有效力是重力,而我们的脚是静止的,当脚被提起时,电磁阀的弹簧动作补充了这个动作,使系统非常高效。
然而,由于螺线管通常使用铁杆作为柱塞,因此我们不能指望系统产生任何电,直到第一杆将该杆转换为磁体,因为当移动通过线圈时,仅移动磁体将能够产生电力电线。
这种改变可以简单地通过在电磁杆的顶部边缘附接,如下所示,这将使整个柱塞转换为有效磁体,然后能够与螺线管的线圈相互作用发电,如果您有任何其他有效的方法将杆转换为永磁体,则可以使用它来产生更好的操作响应。
在下一节中,我们将学习如何在走路的时候用鞋子发电,它可以用来给锂离子电池充电。
上面的设置以图形形式展示了关于如何从鞋中发电的连接细节,实际上所有的元素都需要适当地隐藏在一个外壳内,并与鞋后跟牢固地连接在一起。
在该图中,我们可以清楚地看到螺线管如何定位在鞋的脚跟上,使得螺线管在用户行走时对其轴上的压制和释放压力进行挤压和释放压力。
每次螺线管轴被拉或推时,与螺线管内部的轴相关联的磁铁与环绕在磁铁周围的线圈相互作用,产生的电可以通过螺线管的连接线获得。
由于电磁阀轴的往复运动应该在输出处产生交流电,这需要进行整流以获得直流,这就是为什么可以看到桥式整流与电磁阀的电线相连。
整流直流电现在可以用于充电锂离子电池或任何其他电池,可以额定在指定的电压水平。
使用手电装置
如果你发现优化螺线管机制很困难,不能产生足够的电流,你可以尝试另一种概念,使用曲柄手电筒机制。
我们都知道,曲柄手电筒利用弹簧加载电机/齿轮机构,其中齿轮是手动曲柄产生快速多旋转的电机主轴与计算齿轮比的帮助。这种强制旋转的电机最终产生所需的电力为连接的负载。
同样的原理可以应用于从鞋发电,通过适当安装一个小型曲柄手电筒机构在鞋和电线输出与电池,如下所示。确保将LED部分从单元中移除,并仅使用该机制为电池充电。
警告:该电路不包括过充电保护,这可能对电池是危险的,现在锂离子电池配备了内部pcm或保护电路模块,以确保电池的总安全,防止过充电或过放电…确保锂离子电池上有这个模块,这样你就可以使用步行发电的概念安全地给它充电。
Dhananjay Joshi说
电磁阀的输出电压和电流是多少?如何确定呢?
Swagatam说
你可以阅读这个解释
https://www.quora.com/when-a-magnet-moves-inside-a-coil -electricity-is-produce-how-can-one-calculate-how-much-voltage-is-produce-这 -道路
米歇尔说
你好
你认为这三种方式中哪一种最有效地为频闪灯供电?
谢谢
米歇尔
Swagatam说
您好,使用曲柄手电筒方法是最有效的方式
米歇尔说
我可以用另一种方法来做吗。
Swagatam说
如果你对结果有信心,那么你可以试试……
保罗Chanz说
非常感谢您的及时回复。我知道你是个严肃的专家!
我所拥有的问题是我甚至不能为整流器生成有意义的v。任何人已经完成了吗?
致以最亲切的问候
Swagatam说
我用手测试了一个类似的螺线管/磁铁组件,它对我来说工作得很完美,我可以照亮一个LED的一小部分秒…不确定为什么你的螺线管没有产生任何电压。
无论如何如果你与这个设计有困难,你可以用汽车代替电磁机制/曲柄机构,你可以从任何微小的弯曲的手电筒打捞单位和使用它与一只鞋…解释说,很可能开始生产即时搜索结果没有任何并发症。
未知的说
嗨,斯瓦塔姆,我已经试过了。
它似乎不像你用完全值5V电磁阀一样“生成”只为0.05 V的方式提出,Neo稀土磁铁(等级N38)到最强的点,即磁铁仍然拉回来和第一个
然后我交换了一个12VDC螺线管的相同大小的外部尺寸,结果是两倍,在仅仅0.1V....请给个建议,为什么我这么做?我做错了什么?
此致
保罗
我
Swagatam说
嗨保罗意味着当我们说一个5 v电磁螺线管线圈被指定使用5 v的供应,这也意味着,如果相同的电磁线圈受到一个推或拉的运动通过一个指定的磁场,线圈上时,就会出现一个相同的5 v终端?这在逻辑上和技术上都是正确的,对吧?
您需要先在工作台上解决此问题,并确保您通过桥式整流器网络测量输出,可能有一个滤波器电容
谢赫·米娜雅一起作为颁奖嘉宾说
它真的有效吗?回复很快
Swagatam说
它将取决于螺线管的电压产生能力,而电压产生能力又取决于行走速度。
因此,首先你将需要通过试验螺线管检查以上
不管怎样,5V看起来太大了,3.7V的电池可以尝试一下,或者一个更合理的选择是尝试几个镍镉1.5V电池并行
Tejaswini附世说
我们能用这个电源给5v 1.5A的电池充电吗?如果可以,那需要什么时间呢?
Tejaswini附世说
我们可以用这个充电5V 1.5A电池吗?如果是什么时候需要?
Swagatam说
在100mA时3到5V
Swagatam说
鞋的质量必须很好,这样系统就可以在没有运动的情况下紧密安装。
如果你愿意,你可以试一试压电版,它可以点亮小型的led灯,但不会给电池充电。
螺线管将事实上便于行走,由于它的弹簧行动,反过来将产生免费的电力。
首先确保在实际安装之前确保检查工作组上的响应。
Swagatam说
是的,但是太小了……
Swagatam说
我的荣幸!
Ketul甘地说
我在哪里可以找到一个5V电磁弹簧和钕磁铁?
Swagatam说
请谷歌它
舍温巴普蒂斯塔说
哇,这个确实不错。
为了安全收取上述拟议的单元格,LM317L,100mA版本最好,不是吗?一切都在一个小的容器盒和鞋子里面。太棒了……。\
最后是绿色思维。
Swagatam说
谢谢舍温,我很欣赏你的想法
保罗Chanz说
嗨,Sherwin,你有没有试过这个系统是否真的像建议的那样工作?我的结果是非常令人失望的......