Ich habe versucht, mich nach möglichst vielen Informationen umzusehen, um eine wirklich kleine tragbare Elektronik zu bauen, die sich selbst durch die Erzeugung von Energie durch Bewegung antreiben kann.
Ich weiß, dass die Technologie bereits in Uhren existiert. Es gibt Uhren, die ihre eigene Energie mit einem kleinen Generator erzeugen, der sich dreht, wenn der Träger seinen Arm bewegt. Die Energie wird in einem Kondensator gespeichert, damit die Uhr quasi unendlich funktioniert, solange sich der Träger den ganzen Tag über genug bewegt, um genügend Energie zu erzeugen. (Infos hier: http://en.wikipedia.org/wiki/Automatic_quartz )
Ich habe Probleme, Informationen darüber zu finden, wie viel Strom diese Technik für praktische Zwecke ausgeben kann und ob diese Technik für die Arbeit mit anderen elektronischen Geräten geeignet ist.
Um wirklich echte Fragen zu haben und nicht nur vage Fragen, hier sind ein paar Fragen, von denen ich hoffe, dass sie beantwortet werden können
- Wie viel Energie können diese Geräte produzieren / speichern?
- Gibt es außer Uhren, die nur mit kinetischer Energie betrieben werden, noch andere Geräte?
- Gibt es Schemata zur Erstellung eines Kinetikgenerators für Geräte mit geringem Stromverbrauch?
Bearbeiten: Einige Leute haben gesagt, dass es schwer zu bestimmen ist, ob es möglich ist, da ich nicht genau erwähnt habe, was ich tun würde. Ich habe momentan noch kein Projekt, aber ich möchte mit tragbarer Elektronik spielen, die bewegungsbetrieben ist, anstatt mit Batterie, die Sie ersetzen oder aufladen müssen.
Ich denke darüber nach, die niedrigste MCU zu verwenden, die ich finden kann (etwa die IT MSP430-Mikrocontroller) und den aktuellen Verbrauch auf das Maximum zu reduzieren, indem ich den Standby-Modus so weit wie möglich nutze und nur sehr wenig aktive Arbeit mache, vielleicht nur, um mehrere zu protokollieren Sensordaten alle paar Sekunden.
Antworten:
Ich sah diese Antwort und warf einen Blick auf meine Uhr. Es funktioniert einfach so, wie Sie es beschreiben. Im Inneren befindet sich ein großes Halbscheibenpendel, das vermutlich zum Sammeln der kinetischen Energie verwendet wird. Es kann für ungefähr einen Tag sagen lassen, wenn ich ungefähr 2-4 Meilen pro Tag gehe. Wenn ich mich auf unbestimmte Zeit bewege, benötigen Uhren zunächst nur sehr wenig Energie.
Energiespeicherung Wie viel Energie Sie nur speichern können, hängt von Ihren Kondensatoren und Batterien usw. ab. Dies ist nicht mit der Energieerzeugungsmethode verbunden, die Sie verwenden möchten.
Andere Geräte Ich verstehe nicht, warum Sie es so sehen, wie zuvor erwähnt. Entscheiden Sie, was Sie mit kinetischer Energie antreiben möchten, und führen Sie dann einige grundlegende Berechnungen durch, die ausschließlich auf den ersten Prinzipien basieren. Dabei wird von einem Wirkungsgrad der kinetischen Energie von 100% ausgegangen -> chemische / elektrische Energie - und Sie werden schnell erkennen, was machbar ist und was nicht. Als allgemeine Richtlinie gilt, dass Mikrowatt bis zu einem Maximum von ein paar Milliwatt wahrscheinlich alles ist, was Sie tun können (dies hängt sehr stark von der Art der körperlichen Aktivität ab, die Sie verwenden, anstrengendere Aktivitäten könnten sehr viel in Watt hineinreichen).
Schaltpläne kann ich Ihnen nicht geben, aber ich kann Ihnen sagen, dass das Design sehr einfach ist. Nehmen Sie das oben erwähnte Pendel in meine Uhr (hier ist ein Bild von einem aus Ihrem Artikel):
Ich kann zwar nicht genau angeben, wie die Sache intern funktioniert, aber ich weiß Folgendes:
"Elektromagnetische Induktion ist die Erzeugung eines elektrischen Stroms über einen Leiter, der sich durch ein Magnetfeld bewegt."
Nach dem Lesen des gelieferten Artikels wird mit dem Pendel ein Ritzel gedreht (im Bild sichtbar) - nur ein kleines Zahnrad, das wiederum einen (vielfach dokumentierten) elektrischen Generator antreibt. Wie auch immer, Sie werden wahrscheinlich eine Wechselspannung vom Stromgenerator erhalten. Sie können vielleicht einen Brückengleichrichter, vielleicht auch einen Spannungsregler verwenden und diesen im Energiespeicher Ihrer Wahl speichern.
Schließlich, wie ich bereits sagte, entscheiden Sie, was Sie zuerst mit Strom versorgen möchten. Nur so können Sie dies ordnungsgemäß durchführen. Stellen Sie für den Stromkreis, den Sie mit Strom versorgen möchten, einen oberen Maximalwert für die erforderliche Leistung ein und fahren Sie von dort aus fort. Sie können gerne um weitere Hilfe bitten, aber basierend auf den bisherigen Informationen ist dies alles, was ich tun kann.
quelle
~ Die Leute stellen Rucksäcke mit Vibrationskupplung her, die im Bereich von wenigen Watt produzieren.
~ Ein typisches chinesisches Quetschlicht liefert bei frenetischem Betrieb etwa 1 Watt. Nach 5 Minuten des Gebrauchs auf dieser Höhe fällt Ihre Hand ab oder fühlt sich an wie es ist.
~ Ein richtig gebautes Handpressaggregat könnte bei gleichem Kraftaufwand mehr als 5 Watt leisten.
~ Eine ordnungsgemäß gebaute Handkurbeleinheit mit angemessener Wurfweite und einem Radius von 150 mm leistet bei angemessener Anstrengung 10 Watt. und 20 Watt mit ziemlich viel Mühe. Bei der 10 Watt Stufe könnte man es für eine Stunde machen
~ Eine richtig konstruierte Pedaleinheit (viele sind es nicht) kann 50 Watt auf einer Stufe liefern, auf der eine nur einigermaßen fitte Person eine Stunde lang arbeiten kann, 100 Watt auf einer Stufe, auf der eine mäßig fitte Person wünscht, fitter zu sein, und mehr, wenn Sie dies wünschen sind sportbegeistert. Menschen mit Sportausrüstung erheben normalerweise den Anspruch auf eine höhere Leistung, als ich normalerweise messe. Ich kann ungefähr 10 Sekunden lang 500 Watt treten, muss dann aber ungefähr 10 Minuten lang sterben.
~ Schüttelbrenner sind wahrscheinlich etwas unter der Hand und drücken die Lichter an. Eine ordnungsgemäß montierte Handkurbel sollte montiert werden können, damit Sie beim Gehen arbeiten können.
~ Piezeo ist in Ordnung, hat aber normalerweise einen sehr geringen Stromverbrauch. Neuere Versionen mit höherer Leistung können für Geld gekauft werden.
~ Wenn Sie eine Windturbine an Ihrer Kappe tragen, kann diese beim Gehen zum Drehen gebracht werden und ein paar Milliwatt produzieren. Wenn Sie eine WT mit einem Durchmesser von 1 Meter auf Ihre Kappe montieren, werden Sie zertifiziert - aber das Ausschalten bei schnellem Gehen kann ein Watt oder weniger sein.
~ Fußsturz und Beinbeugung bieten viel Kraft.
~ Arbeit = Kraft x Abstand. = F xd Leistung = Arbeit pro Zeit = F xd / t
~ Sie können die Kraft des Fersenschlags, den Federweg usw. für einen Wechselstromgenerator im Schuh ermitteln.
~ Alles, was heiß und kalt verwendet, erzeugt sehr, sehr nahe Null.
Carnot-Wirkungsgrad = (Thot-Tcold) / Thot
Real-Wirkungsgrad = Carnot mit etwas Glück um 25%.
quelle