在这篇文章中,我们将学习如何在走路时从鞋子中发电。这些电可以同时用于给手机电池充电。
在我之前的几篇文章中,我们了解了如何有效地利用简单的机器提取免费电力,您可以通过以下文章了解更多信息:
来自体重的自由能量
我们的脚是一个很好的例子,一个简单的机器,可以比较杠杆。每次我们向前迈出一步,我们都会毫不费力地用脚尖抬起整个身体,然后把它放回地面,只要我们走路,我们就会继续这样做,完全没有任何麻烦。
这是可能的,因为我们的踝关节骨机制非常高效的设计,能够如此高效地执行工作,以至于我们几乎不知道我们在一天中能够执行这么多次的工作量。
即使走路行动可能出现对我们太容易了,我们的脚确实做了大量的工作通过提高60公斤左右(平均)的地上,然后把它带回地面,构成一个向上和向下的力可能等于60公斤重力等价的。
在我们的步行动作中,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,在释放体重的同时,重力负责将重量恢复到地面上。
在这两种情况下,大量的力量交换,我们目前感兴趣的是利用这种力量来产生免费的电力,而行走行动正在进行。
这一概念其实并不新鲜,人们以前已经尝试过,但是在鞋子中使用了压电材料。
使用压电元件作为选项
压电材料将压力转化为电能,但压电概念产生的电能的大小是如此微不足道,以至于它看起来毫无用处。
当你有足够的压力和力量自由利用,那么你就不会想浪费它使用一个低效和低估的概念,如压电的目的。
使用马达或发电机
使用电机或发电机看起来不错的应用,但这些小工具需要与齿轮曲柄,这可能使它非常不可取的执行与鞋,由于不必要的复杂性和噪声,可能产生的行走过程曲柄机器。
一种很酷的、可行的利用我们的鞋子发电的方法是使用一个小螺线管,如下图所示:
图片提供:https://cdn.sparkfun.com//assets/parts/6/3/2/2/11015-04.jpg
上图显示了一个小型5V弹簧加载螺线管,似乎是我们建议的鞋发电机应用的正确选择。
使用螺线管
由于电磁阀被指定使用5V输入@1amp工作,我们可以假设当它受到推拉机械力时,其导线上的功率几乎相同。正确的参数可能非常适合为手机电池充电。
使用这些螺线管的一个很大的优点是,它们有一个弹簧加载的轴机构,这意味着该装置发电所需的唯一有效力是重力,而我们的脚处于静止状态,当脚被抬起时,螺线管的弹簧作用与使系统极为高效的作用互补。
然而,由于螺线管通常使用一个铁棒作为柱塞,我们不能期望系统产生任何电力,直到这个棒首先转化为一个磁铁,因为只有一个移动的磁铁将能够产生电力时,通过一个线圈的电线。
这个改变可以通过在螺线管的顶部边缘附加一些钕磁铁来实现,如下所示,这将把整个柱塞变成一个有效的磁铁,然后能够与螺线管的线圈相互作用,产生电力,如果你有任何其他有效的方法,把棒变成一个永久磁铁,你可以使用它产生一个更好的反应,从操作。
在下一节中,我们将学习如何在走路时用鞋子发电,以及如何为锂离子电池充电。
上述设置以图形形式呈现,用于显示有关如何从鞋中发电的连接细节。实际上,所有元件都需要适当隐藏在外壳内,并与鞋跟牢固连接。
在图中,我们可以清楚地看到,电磁阀需要定位在鞋的后跟,这样,当用户行走时,电磁阀的轴受到压力和释放压力。
每次拉动或推动电磁阀轴时,与装置内轴相关联的磁铁与磁铁周围的线圈相互作用,从而通过电磁阀的连接线发电。
由于电磁阀轴的往复运动被认为会在输出端产生交流电,因此需要进行整流以获得直流电,这就是为什么可以看到桥式整流器与电磁阀的导线相连。
现在,整流直流电可用于为锂离子电池或任何其他额定电压为规定电压水平的电池充电。
使用曲柄手电筒机构
如果您发现优化螺线管机构很困难,并且没有产生足够的电流,您可以尝试使用曲柄手电筒机构的替代概念。
众所周知,曲柄手电筒利用弹簧加载电机/齿轮机构,其中齿轮通过手动力曲柄转动,借助计算出的齿轮比,产生电机主轴的快速多次旋转。电机的强制旋转最终产生连接负载所需的电力。
同样的原理也适用于从电靴发电,方法是在电靴上适当安装一个小型曲柄手电筒机构,并将其输出与电池连接,如下所示。确保从装置上拆下LED部分,并仅使用用于电池预期充电的机构。
警告:电路不包括过充电保护,这可能会对蓄电池造成危险,如今,锂离子电池配备了内部PCM或保护电路模块,确保电池完全安全,防止过度充电或过度放电……确保锂离子电池连接了此模块,以便您可以使用建议的步行发电概念对其进行安全充电。
电磁阀的输出电压和电流是多少?如何确定呢?
你可以读一下这个说明
https://www.quora.com/When-a-magnet-moves-inside-a-coil-electricity-is-produced-How-can-one-calculate-how-much-voltage-is-produced-this-way
你好
您认为三种方式中哪一种最有效地驱动强大的闪光灯?
谢谢你!
米歇尔
您好,使用曲柄手电筒的方法是最有效的方法
我可以用其他的方法吗。
如果你对结果有信心,那么你可以试试…
谢谢你的及时回复。我知道你是个严肃的专家!
我的问题是我甚至不能为整流器产生有意义的V。有人已经做过了吗?
顺致敬意,
我用手测试了一个类似的电磁阀/磁铁总成,它对我来说工作得非常好,我可以在几秒钟内点亮一个LED…不知道为什么你的电磁阀没有产生任何电压。
无论如何,如果你在这种设计上有困难,你可能会用一个马达/曲柄机构来替换电磁阀机构,你可以从任何一个小的曲柄手电筒装置中抢救出来,并将其与鞋一起使用,正如所解释的那样……这很可能会在没有任何并发症的情况下立即产生效果。
嗨,斯瓦加坦,我已经试过了。
它似乎不像你提出的方式,它只“产生”最小的0.05 V,通过使用确切的5V螺线管,和新稀土磁铁(N38级)到最强的点,磁铁仍然可以来回拉;
然后,我换了一个外形尺寸相同的12VDC电磁阀,结果是原来的两倍,只有0.1V……请告诉我为什么,我所做的有什么问题?
致以最亲切的问候
保罗
我
Hi Paul当我们说5V电磁阀时,它意味着电磁阀线圈指定使用5V电源工作,这也意味着如果同一电磁阀线圈通过指定磁场进行推拉运动,线圈端子上应出现相同的5V?这似乎合乎逻辑,技术上正确,对吗?
你需要先在工作台上解决这个问题,并确保通过桥式整流网络测量输出,可能使用滤波器电容
这真的有效吗?快速回复
这将取决于电磁阀的电压产生能力,而电压产生能力又取决于行走速度。
因此,首先,您需要通过试验电磁阀来检查上述情况
不管怎样,5V看起来太大了,可以用3.7V电池代替,或者更合理的选择是并联几个镍镉1.5V电池
我们可以用这个电源给5v 1.5A电池充电吗?如果是,那么需要多长时间?
我们能用这个给5v 1.5A的电池充电吗?如果是,需要什么时间?
100毫安时为3至5伏
鞋的质量必须良好,以便系统能够紧密安装而不移动。
你可以尝试压电版本,如果你愿意…它将照亮小型花式LED,但不会充电电池。
由于其弹簧作用,螺线管实际上将促进轻松行走,从而产生自由电能。
首先,确保在实际安装之前检查工作台上的响应。
是的,但是它太小了…
我的荣幸!
在哪里可以找到带弹簧和钕磁铁的5V电磁阀?
请用谷歌搜索一下
哇,这真是一个不错的。
对于上述提议的电池的安全充电,lm317l, 100ma版本将是最好的,不是吗?所有东西都装在一个小盒子里,放在鞋子里面。这是惊人的……\
最后是绿色思维。
谢谢谢文,我很感激你的想法
嗨,舍温,你有没有试过这个系统是否真的按计划运行?我的成绩非常令人失望……