Cara Menjana Tenaga Elektrik dari Kasut Semasa Berjalan

Dalam posting ini kita akan belajar bagaimana menjana elektrik dari kasut kita semasa berjalan. Tenaga elektrik ini dapat digunakan secara serentak untuk mengecas bateri telefon bimbit.

Dalam beberapa catatan saya sebelum ini, kami mengetahui bagaimana mesin mudah dapat digunakan dengan cekap untuk mengekstrak elektrik percuma, anda boleh mengetahui lebih lanjut mengenai perkara ini melalui catatan berikut:

Elektrik dari Pendulum

Elektrik dari Graviti

Tenaga Percuma dari Berat Badan

Kaki kita adalah contoh mesin mudah yang boleh dibandingkan dengan tuas. Setiap kali kita bergerak untuk melangkah ke depan, kita dengan mudah mengangkat seluruh badan dengan jari kaki dan kemudian mengembalikannya ke tanah, kita terus melakukan ini sepanjang kita berjalan, tanpa masalah sama sekali.

Ini menjadi mungkin kerana reka bentuk mekanisme tulang pergelangan kaki kita yang sangat efisien yang dapat melaksanakan kerja dengan cekap sehingga kita hampir tidak memahami jumlah pekerjaan yang dapat kita laksanakan berkali-kali sepanjang hari.

Walaupun aksi berjalan kelihatan terlalu mudah bagi kita, kaki kita benar-benar melakukan banyak pekerjaan dengan mengangkat sekitar 60 kg (rata-rata) tanah dan kemudian membawanya kembali ke tanah, yang merupakan kekuatan ke atas dan ke bawah yang mungkin sama dengan setara graviti 60kg.

Dalam tindakan berjalan, kaki kita dapat mengangkat badan kita dengan sangat cekap kerana mekanisme tuas sendi pergelangan kaki, dan sambil melepaskan berat badan, graviti menjadi bertanggungjawab untuk mengembalikan jisim di tanah.

Dalam kedua kesempatan tersebut, sejumlah besar kekuatan ditukar, dan saat ini kami tertarik untuk memanfaatkan kekuatan ini untuk menghasilkan elektrik percuma semasa aksi berjalan sedang dilakukan.

Konsepnya sebenarnya bukan baru, orang pernah mencuba ini sebelum ini tetapi dengan menggunakan bahan piezoelektrik dalam kasut.

Menggunakan Piezo Element sebagai Pilihan

Bahan elektrik Piezo mengubah tekanan menjadi elektrik tetapi besarnya elektrik yang dihasilkan dengan konsep piezo sangat remeh sehingga hanya kelihatan tidak berguna.

Apabila anda mempunyai tekanan dan kekuatan yang mencukupi untuk digunakan, maka anda tidak akan mahu membuangnya dengan menggunakan konsep yang tidak cekap dan kurang jelas seperti elektrik piezo untuk tujuan tersebut.

Menggunakan Motor atau Dynamo

Menggunakan motor atau dinamo kelihatan baik untuk aplikasinya, namun alat ini memerlukan cranking dengan roda gigi yang dapat membuatnya sangat tidak diinginkan untuk digunakan dengan kasut kerana kerumitan dan kebisingan yang tidak perlu yang mungkin dihasilkan semasa proses berjalan menggerogoti mesin.

Alternatif yang bagus, kaedah yang mungkin untuk menjana elektrik dari kasut kami adalah dengan menggunakan solenoid kecil, seperti yang ditunjukkan dalam gambar berikut:

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

Gambar di atas menunjukkan solenoid pegas pegas 5V kecil yang nampaknya menjadi pilihan tepat untuk aplikasi penjana kasut yang kami cadangkan.

Menggunakan Solenoid

Oleh kerana solenoid ditentukan untuk beroperasi menggunakan input 5V @ 1amp, kita dapat menganggap jumlah daya yang hampir sama di seluruh wayarnya apabila dikenakan daya mekanik tolak dan tarik. Parameter yang tepat yang mungkin sangat sesuai untuk mengecas bateri telefon bimbit .

Kelebihan besar menggunakan solenoid ini ialah alat ini mempunyai mekanisme poros bermuatan pegas, yang bermaksud bahawa satu-satunya daya efektif yang diperlukan untuk menghasilkan elektrik oleh unit adalah daya graviti, semasa kaki kita dalam keadaan rehat, dan ketika kaki diangkat tindakan spring solenoid melengkapkan tindakan menjadikan sistem sangat berkesan.

Walau bagaimanapun, kerana solenoid biasanya menggunakan batang besi sebagai pelocok, kita tidak boleh mengharapkan sistem menghasilkan elektrik sehingga bar ini diubah menjadi magnet terlebih dahulu, kerana hanya magnet yang bergerak yang dapat menghasilkan elektrik ketika digerakkan melalui gegelung dawai.

Pengubahsuaian ini dapat dilaksanakan dengan melampirkan beberapa magnet neodymium di tepi atas batang solenoid, seperti yang ditunjukkan di bawah, ini akan mengubah keseluruhan pelocok menjadi magnet yang berkesan, yang kemudian dapat berinteraksi dengan gegelung solenoid untuk menjana elektrik, jika anda mempunyai kaedah lain yang berkesan untuk mengubah batang menjadi magnet kekal, anda boleh menggunakannya untuk menghasilkan tindak balas yang lebih baik dari operasi.

Pada bahagian berikut kita akan belajar bagaimana menjana elektrik dari kasut semasa berjalan, dan yang mungkin digunakan untuk mengisi sel Li-ion.

Susunan di atas disajikan dalam format bergambar untuk menunjukkan perincian sambungan mengenai bagaimana menjana elektrik dari kasut, hampir semua elemen perlu disembunyikan dengan betul di dalam kandang dan dipasang dengan kuat dengan tumit kasut.

Dalam gambar itu kita dapat melihat dengan jelas bagaimana solenoid perlu diposisikan di tumit kasut, sehingga solenoid dikenakan tekanan dan melepaskan tekanan pada porosnya ketika pengguna berjalan.

Setiap kali poros solenoid ditarik atau didorong, magnet yang berkaitan dengan poros di dalam unit berinteraksi dengan gegelung yang mengelilingi magnet yang menghasilkan elektrik yang tersedia di seluruh wayar penghubung solenoid.

Oleh kerana gerakan dari dan ke depan poros solenoid seharusnya mendorong arus bolak pada output, ini perlu diperbaiki untuk memperoleh DC, oleh sebab itu penerus jambatan dapat dilihat bersambung dengan wayar solenoid.

DC yang diperbaiki sekarang boleh digunakan untuk mengecas bateri ion Li atau bateri lain yang mungkin dinilai pada tahap voltan yang ditentukan.

Menggunakan Mekanisme Lampu suluh Cranks

Sekiranya anda sukar mengoptimumkan mekanisme solenoid dan tidak menghasilkan arus yang cukup, anda boleh mencuba konsep alternatif dengan menggunakan mekanisme lampu suluh engkol.

Lampu suluh engkol seperti yang kita semua tahu menggunakan mekanisme motor / gear pegas pegas di mana gear diputar dengan kekuatan manual untuk menghasilkan putaran berganda motor gelendong yang cepat dengan bantuan nisbah gear yang dikira. Putaran motor paksa ini akhirnya menghasilkan elektrik yang diperlukan untuk beban yang disambungkan.

Prinsip yang sama dapat diterapkan untuk menjana elektrik dari kasut dengan memasang mekanisme lampu suluh kecil dengan tepat pada kasut dan memasang outputnya dengan bateri, seperti yang ditunjukkan di bawah. Pastikan untuk mengeluarkan bahagian LED dari unit dan hanya menggunakan mekanisme untuk pengisian bateri yang dimaksudkan.

Amaran: Litar tidak termasuk perlindungan cas berlebihan, yang boleh membahayakan bateri, saat ini sel Li-ion dilengkapi dengan PCM dalaman atau modul litar perlindungan yang memastikan keselamatan menyeluruh sel daripada pengecasan berlebihan atau terlalu banyak ... membuat pastikan sel Li-ion mempunyai modul ini terpasang supaya anda dapat mengecasnya dengan selamat menggunakan konsep cadangan menjana elektrik dari semasa berjalan.