在这篇文章中,我们学习了一种通过在压电垫上行走来获取免费电力的方法,并尝试研究如何利用这种能量为小型电池充电。
正常情况下,人体承载着大量的能量,这些能量在日常工作中被浪费掉了。例如,从我们的身体和头部表面以热的形式产生的能量,通过我们坐着、工作、睡觉等每一个动作产生的能量。
然而,走路时消耗的能量最多。在这里,我们将看到我们的行走过程如何利用压电装置发电。在我之前的一篇文章中,我发表了一个类似的话题来解释如何使用螺线管从鞋子中发电,在这里,我们将研究压电可能用于收集电力从我们的脚步,虽然这个概念可能是很弱的规格,因此效率很低的性能相比其螺线管同行。
在我们开始应用压电为我们的脚步激活自由能量发生器电路,它将是有趣的知道压电实际上可以获得多少功率当一个优化的压力击中它。
如果我们分析一个标准27毫米蜂鸣器压电,我们发现,当它尖锐或击中时(不损坏),它能够产生大约1到3V DC,这可能能够明亮地照亮5mm。嗯,这看起来令人印象深刻,然而,在正确的速度和正确的地方敲打正确的力量是看起来难以执行的东西。使这些设备适合适当良好的目标,使这些设备适用于预期目的可能是可行的,有一些计划的努力。
正如上面所讨论的,压电元件可以产生高达3V的电流,但在10到20mA时,电流(安培)可能要小得多,因此,对于操作一个相对较大的负载,如充电电池,这个电流可能是不够的,我们可能需要许多压电元件一起工作,以产生更高的电流。
如何将多个压电片连接在一起以增加电流
为了增加压电发生器电路的电流,必须将它们并联起来,因为并联会增加电流,而串联会增加电压。
要实现此,每个压电必须包括自己的单独桥式整流单元,如下图所示:
图示底部有一个27mm的两端压电片,金色的区域代表压电片的金属板,白色的圆圈代表放在金板上的中央压电材料。
在压电的白色部分,我们可以看到一个黑色绝缘胶带粘在桥整流器的绝缘休息平台,它是由4 × BAS86肖特基二极管(红色)组成。
该桥梁牢固地组装在上面提到的表面上,用铜线块,我们可以看到其中两个终止于桥式整流器的中心连接,在压电的金色板上焊接,而另一个焊接在中央白色压电材料上(在白色表面上焊接时要小心,因为它非常细腻,可能很容易被剥离)。
电桥的正极和负极用红/黑线连接,这些线需要从每个压电/电桥组件连接在一起。意思是,假设我们有50个这样的压电组件,那么所有的红色电线从50个组件应该连接在一起,50个黑色电线连接在一起。
然后,这些公共负/正关节可以连接到更高值的电解电容器。以及进一步接到(+)( - )电池端子(用于充电)。
通过在每个二极管上施加几滴超级胶水,可以另外固定二极管。
您还可以选择SMD二极管,以使桥梁极其紧凑,重量轻。
这结束了压电桥组件,该压力桥组件如何连接压电,以便将压电连接到乘以电流输出,现在让我们继续前进,并学习用最有效地将足部迁移到压电中的机制中配置上述组件的最佳方法。。
压电垫发电机机制
正如我们之前的研究,压电可能不会发电实际上,除非它受到某种力量或牵引力的打击,准确地说,打击应该是迅速的,以产生最大的这些设备。
这意味着软压的压电将不足以驱动这些设备的最优,这意味着仅仅通过压压电组件与你的脚将不会帮助产生显著的从他们。
记住压电与负载单元格不同。
压电垫应该配备一种机械装置,它必须能够将一个缓慢的脚步转换成一个压电式的快速罢工。
在某些思考时,我设计了以下实施压电垫的方法,这是希望能够从设备实现最大值的压电垫。如果您有更好的解决方案,您可以随意使用它而不是此。
下图显示了由在中心枢转的木板组成的机构,并用一层泡沫或海绵覆盖。每当有人在泡沫上踩到泡沫时,用“Thud”的板条倾斜,导致整个木板上的大量振动。当脚踏升降系统时相同的重复。
压电定位
压电组件的定位可以在上图中看到。
灰色区域是Mat底座,黄色部分表示木板有一个中心枢轴杆,当人踩上它时,它可以平滑地翻转到两边。
上面讨论的压电组件可以固定在木板的下表面朝向边缘,以使对他们的最大影响。木板的边缘会比中心枢轴部分产生最大的影响,因此建议将压电尽可能接近木板的边缘。
粘贴压电片需要特别小心
您不能简单地将压电板直接粘在所示的板条上,因为这样做会只是抑制压电运动使它们非常低效。
正确的方法是打一个小洞,把压电片贴在上面,这样压电片的中心部分挂在洞的缝隙中,只有边缘能与木板接触
可以看到在上面的设计,相对应的板材与孔穿孔压电需要卡的数量,可以看到一个压电固定从木板下只有金色的边境,使接触板,其余中央部分保持冷漠洞内的差距。
这种粘贴的方法可确保在与某人的脚步打击时对压电的最有效的振动影响。
增强压电垫发生器上的步进力
在上面的章节中,我们学习了一个装有压电片的旋转板的技术,该技术可以根据脚步声来进行翻转式的运动,从而使平板对压电片产生最大的振动冲击。
这一过程还可以进一步加强,在木板的两端添加一块磁铁,如下图所示:
如我们所见,较低的铁钉子插入板的边缘和一个磁铁放在基本平行于指甲底部,这样每当板材往往倾斜由于脚踩,磁铁把边缘更快地向一边倾斜造成一个增强的“敲门”影响的相关方面,这反过来会在各自的压电组件上产生等量的更多振动应力,确保它们产生更高的电力。
谢谢你提供的所有信息。我从很久以前就做电子产品了。非常感谢你所做的一切。
沃尔特。
感谢分享您的想法,请保持上帝的工作!
你好先生,
我想知道,正如你提到的每一个压电片整流器,
“要实现这一切,每个压电必须包括其自己的单独桥式整流器单元,如下图所示:”
1.如果我们把所有的压电片并联在一起,并在最后连接单桥整流器,这有什么区别&
2.此外,桥式整流器需要大约1.4V (0.7V * 2)作为正向电压,所以单独的桥式整流器,将是可行的得到超过1.4V与每个压电盘(自己独立的桥式整流器单元)。
提前谢谢,
阿施施
你好,ashish,
平行压电不会产生相同的电力,也可以产生具有相反极性的电力,这可以抵消影响整体功率输出的压电的电压,这就是为什么建议使用每个压电的桥梁。
在充分击中时,压电能够产生高4V,因此1.4V下降是可管理的,尽管肖特基二极管也可以尝试最小化下降......。或者也可以应用基于BJT的整流器......可以使用焦耳小偷的电路放大可用差异
先生,我认为把压电片直接放在泡沫下面会产生最大的输出,根据我的经验,施加在圆盘上的力越大,输出的就越多。而振动不会造成太大的差异。
还有什么是电池的脓细胞素应该使用,我们需要更多的CKT来存储电池中的能量,或者我们可以直接将电容器连接到电池
是的,非常感谢你的回复
莱克拉河,按压压电将产生任何东西,压电需要突然引起突然的力量,用于从它们产生最大电力......你可以尝试一下,你会知道。
弯曲压电也可以帮助产生电力,但这可能会损坏和永久性的设备。
还有,先生,电池规格如何?我们是否需要另一个CKT或我们仅仅需要连接电容器到电池
您可以直接用输出连接电池......最初您可以尝试一个廉价的中文制作3V电池组,用于蚊子拍打蝙蝠......
需要一个500米范围的立体声调频发射机电路。它将是伟大的,如果线圈是在PCB