Kā ģenerēt elektrību no apavu, ejot

Šajā ierakstā mēs uzzināsim, kā no kurpes ģenerēt elektrību, ejot. Šo elektrību var vienlaikus izmantot mobilā tālruņa akumulatora uzlādēšanai.

Dažos no maniem iepriekšējiem ierakstiem mēs uzzinājām, kā vienkāršas mašīnas var efektīvi izmantot, lai iegūtu bezmaksas elektrību, vairāk par to varat uzzināt, izmantojot šādus ierakstus:

Elektrība no svārsta

Elektrība no gravitācijas

Bezmaksas enerģija no ķermeņa svara

Mūsu kājas ir lielisks vienkāršas mašīnas piemērs, kuru var salīdzināt ar sviru. Katru reizi, kad virzāmies, lai spertu soli uz priekšu, mēs bez piepūles paceļam visu ķermeni uz pirkstiem un pēc tam atjaunojam to atkal uz zemes, mēs turpinām to darīt tik ilgi, kamēr staigājam, bez pilnīgi nekādām nepatikšanām.

Tas kļūst iespējams, pateicoties mūsu potītes kaula mehānisma ārkārtīgi efektīvajai konstrukcijai, kas spēj darbu realizēt tik efektīvi, ka diez vai mēs saprotam darba apjomu, ko mēs varam veikt tik daudz reizes visas dienas garumā.

Kaut arī staigāšana mums var šķist pārāk vienkārša, mūsu kājas faktiski veic ievērojamu darbu, paceļot apmēram 60 kg (vidēji) zemes un pēc tam to atkal nogādājot zemē, kas veido augšupejošu un lejupēju spēku, kas var būt vienāds ar 60 kg gravitācijas ekvivalentu.

Veicot soļošanu, pēdas potītes locītavas sviras mehānisma dēļ spēj ļoti efektīvi pacelt ķermeni, un, atbrīvojot ķermeņa svaru, smagums kļūst atbildīgs par masas atjaunošanu uz zemes.

Abos gadījumos tiek apmainīti milzīgi spēki, un mēs šobrīd esam ieinteresēti izmantot šo spēku, lai radītu bezmaksas elektrību, kamēr tiek veiktas darbības kājām.

Koncepcija faktiski nav jauna, cilvēki to ir izmēģinājuši jau iepriekš, bet apavos izmantojuši pjezoelektrisko materiālu.

Pjezo elementa izmantošana kā opcija

Pjezoelektriskais materiāls pārveido spiedienu elektrībā, bet ar pjezo koncepciju saražotās elektroenerģijas lielums ir tik niecīgs, ka tas vienkārši izskatās bezjēdzīgi.

Kad jums ir pietiekams spiediens un spēks, kas ir brīvi pieejams zirglietām, jūs nevēlaties to tērēt, šim nolūkam izmantojot neefektīvu un nepietiekami novērtētu koncepciju, piemēram, pjezoelektrisko.

Motor vai Dynamo izmantošana

Motora vai dinamo izmantošana izskatās labi lietojumprogrammai, tomēr šiem sīkrīkiem ir nepieciešama kloķvārpsta ar pārnesumiem, kas var padarīt to ļoti nevēlamu, lai to ieviestu ar apavu nevajadzīgas sarežģītības un trokšņa dēļ, kas var rasties, kamēr staigāšanas process mašīnu pagriež.

Lieliska alternatīva, iespējama elektroenerģijas ražošanas metode no mūsu apaviem varētu būt, izmantojot nelielu solenoīdu, kā parādīts šajā attēlā:

Attēla pieklājība: https://cdn.sparkfun.com//assets/parts/6/3/2/2/11015-04.jpg

Iepriekš redzamajā attēlā parādīts neliels 5 V atsperes solenoīds, kas, šķiet, ir pareizā izvēle mūsu piedāvātajam apavu ģeneratora pielietojumam.

Izmantojot solenoīdu

Tā kā solenoīds ir norādīts darbam, izmantojot 5 V ieeju @ 1 amp, mēs varam pieņemt gandrīz tādu pašu enerģijas daudzumu visā tā vados, kad tam tiek pakļauts spiediena un vilkšanas mehāniskais spēks. Pareizie parametri, kas var būt pilnīgi piemēroti mobilā tālruņa akumulatora uzlādēšanai .

Liela šo solenoīdu izmantošanas priekšrocība ir tā, ka tiem ir atsperes vārpstas mehānisms, kas nozīmē, ka vienīgais efektīvais spēks, kas nepieciešams, lai iekārta ražotu elektrību, ir gravitācijas spēks, kamēr mūsu kājas ir miera stāvoklī un kad kājas tiek paceltas solenoīda atsperes darbība papildina darbību, padarot sistēmu ārkārtīgi efektīvu.

Tomēr, tā kā solenoīdi kā virzuli parasti izmanto dzelzs stieni, mēs nevaram gaidīt, ka sistēma ģenerēs elektrību, kamēr šī josla vispirms netiks pārveidota par magnētu, jo tikai kustīgs magnēts varēs radīt elektrību, pārvietojot to caur spoli no stieples.

Šo modifikāciju var vienkārši īstenot, piestiprinot dažus neodīma magnētus elektromagnēta stieņa augšējā malā, kā parādīts zemāk, tas visu virzuli pārveidos par efektīvu magnētu, kas pēc tam spētu mijiedarboties ar solenoīda spoli. elektroenerģijas ražošana, ja jums ir kāda cita efektīva metode, kā pārveidot stieni par pastāvīgu magnētu, varat to izmantot, lai iegūtu labāku reakciju no operācijām.

Nākamajā sadaļā mēs uzzināsim, kā gūt elektrību no kurpēm staigāšanas laikā un ko var izmantot litija jonu uzlādēšanai.

Iepriekš iestatītais attēls ir attēlots formātā, lai parādītu savienojuma detaļas par to, kā no kurpes ražot elektrību, praktiski visi elementi būs atbilstoši jāslēpj korpusa iekšpusē un stingri jāpiestiprina ar apavu papēdi.

Attēlā mēs skaidri redzam, kā solenoīds jānovieto pie kurpes papēža tā, lai lietotājs staigātu, kad solenoīds tiek pakļauts spiedienam un atbrīvojošam spiedienam uz tā vārpstas.

Katru reizi, kad elektromagnēta vārpstu velk vai stumj, magnēts, kas saistīts ar vārpstu ierīces iekšpusē, mijiedarbojas ar spoli, kas ap magnētu rada elektrību, kas kļūst pieejama pāri elektromagnēta savienojošajiem vadiem.

Tā kā solenoīda vārpstas kustībai uz priekšu un atpakaļ ir paredzēts izraisīt maiņstrāvu izejā, tas ir jānovērš, lai iegūtu līdzstrāvu, tāpēc var redzēt tilta taisngriezi, kas savienots ar elektromagnēta vadiem.

Rektificēto līdzstrāvu tagad var izmantot litija jonu akumulatora vai jebkura cita akumulatora uzlādēšanai, kuram var būt noteikts sprieguma līmenis.

Izmantojot kloķveida lukturīšu mehānismu

Ja jums šķiet, ka elektromagnēta mehānisma optimizēšana ir sarežģīta un tā nesniedz pietiekami daudz strāvas, varat izmēģināt alternatīvu koncepciju, izmantojot kloķvārpstas mehānismu.

Kā mēs visi zinām, izmantojamie lukturīši ar atsperi izmanto dzinēju / pārnesumkārbu ar atsperi, kurā pārnesums tiek ieslēgts ar manuālu spēku, lai ar aprēķināto pārnesumu attiecību nodrošinātu ātru vairāku motora vārpstas rotāciju. Šī piespiedu motora rotācija galu galā rada nepieciešamo elektrību pievienotajai slodzei.

To pašu principu var piemērot elektroenerģijas ražošanai no apaviem, pareizi uzstādot nelielu kurpju lukturīšu mehānismu uz apavu un vadot tā izeju ar akumulatoru, kā parādīts zemāk. Noteikti noņemiet gaismas diodes daļu no ierīces un izmantojiet tikai mehānismu paredzētajai akumulatora uzlādēšanai.

Brīdinājums: Ķēdē nav iekļauta aizsardzība pret pārslodzi, kas var būt bīstama akumulatoram, mūsdienās litija jonu elementi ir aprīkoti ar iekšējiem PCM vai aizsardzības ķēdes moduļiem, kas nodrošina šūnu pilnīgu drošību pret pārmērīgu uzlādi vai izlādi. pārliecinieties, ka litija jonu elementam ir pievienots šis modulis, lai jūs to varētu droši uzlādēt, izmantojot piedāvāto koncepciju par elektroenerģijas ražošanu, ejot.