Tentei procurar ao redor o máximo de informações que pude reunir para construir eletrônicos vestíveis realmente pequenos que poderiam se alimentar gerando energia com o movimento.
Eu sei que a tecnologia já existe em relógios. Existem relógios que produzem sua própria energia usando um pequeno gerador que gira quando o usuário move o braço. A energia é armazenada em um capacitor para fazer o relógio funcionar quase infinitamente, desde que o usuário se mova o suficiente durante o dia para que seja gerada energia suficiente. (algumas informações aqui: http://en.wikipedia.org/wiki/Automatic_quartz )
Tenho dificuldade em encontrar informações sobre quanta corrente essa técnica pode produzir para usos práticos e se essa técnica pode ser adaptada para funcionar com outros eletrônicos.
No espírito de realmente ter perguntas reais e não apenas coisas vagas, aqui estão algumas perguntas que espero que possam ser respondidas
- Quanta energia esses dispositivos podem produzir / armazenar?
- Existem outros dispositivos além dos relógios alimentados usando apenas energia cinética?
- Existe algum esquema de como criar um gerador cinético para dispositivos de baixa potência?
Edit: Algumas pessoas disseram que é difícil determinar se é possível, pois eu não mencionei exatamente o que eu estaria fazendo. No momento, não tenho nenhum projeto, mas quero brincar com eletrônicos portáteis que são movidos a movimento, em vez de alimentados por bateria, que você precisa substituir ou recarregar.
Estou pensando em usar o MCU de menor potência que posso encontrar (algo como os microcontroladores IT MSP430) e reduzir o uso atual ao máximo usando o modo de espera o máximo possível e fazendo muito pouco trabalho ativo, talvez apenas para registrar vários dados do sensor a cada dois segundos.
Respostas:
Vi essa resposta e olhei de relance para o meu relógio, que funciona da maneira que você descreve. Há um grande pêndulo de meio disco dentro do qual, presumivelmente, é usado para coletar a energia cinética. Pode correr por cerca de, digamos, um dia Se eu andar cerca de 2-4 milhas por dia. Se eu avançar, indefinidamente, mas então, os relógios requerem muito pouco poder para começar.
Armazenamento de energia A quantidade de energia que você pode armazenar depende apenas de seus capacitores e baterias, etc., não é inerente ao método de geração de energia que você deseja usar.
Outros dispositivos Não vejo por que você olha dessa maneira, como mencionado anteriormente. Decida o que você deseja usar energia cinética para alimentar e faça alguns cálculos básicos com base apenas nos primeiros princípios, assumindo 100% de eficiência da energia cinética -> energia química / elétrica e você verá rapidamente o que é possível e o que não é. Como um guia geral, microWatts, até um máximo de, digamos, alguns miliWatt é provavelmente tudo o que você pode fazer (isso depende muito do tipo de atividade física que você está usando, atividades mais árduas podem atingir Watts)
Esquemas Não posso lhe dar uma, mas posso dizer que o design é muito simples. Pegue o pêndulo no meu relógio mencionado anteriormente (aqui está uma foto de um de seu artigo):
Embora eu não possa especificar exatamente como as coisas funcionam internamente, o que sei é o seguinte:
"Indução eletromagnética é a produção de uma corrente elétrica através de um condutor que se move através de um campo magnético"
Depois de ler o artigo fornecido, o pêndulo é usado para girar um pinhão (visível na figura) - apenas uma pequena engrenagem, que por sua vez aciona um gerador elétrico (que já foi bastante documentado). De qualquer forma, é provável que você obtenha uma tensão CA do gerador elétrico. Talvez você possa usar um retificador em ponte, talvez um regulador de tensão e armazená-lo no dispositivo de armazenamento de energia de sua escolha.
Finalmente, como eu disse antes, decida o que você quer primeiro , essa é a única maneira de conseguir fazer isso corretamente. Faça uma potência máxima necessária máxima para o circuito que você deseja alimentar e prossiga a partir daí. Sinta-se à vontade para pedir mais ajuda, mas com base nas informações até agora, isso é tudo que posso fazer.
fonte
~ As pessoas estão fabricando unidades do tipo mochila de acoplamento de vibração que produzem na faixa de poucos Watts.
~ Uma luz de aperto típica chinesa quando operada freneticamente fornece cerca de 1 Watt. Após 5 minutos de uso nesse nível, sua mão cai ou parece que está.
~ Uma unidade de força de aperto manual de construção adequada pode gerar mais de 5 Watts no mesmo nível de esforço.
~ Uma manivela de construção adequada, com alça de arremesso razoável, por exemplo, com um raio de 150 mm, fará 10 Watts com esforço razoável. e 20 Watts com esforço bastante ocupado. No nível de 10 watts, você pode fazer isso por uma hora +
~ Uma unidade de pedal projetada adequadamente (muitas não são) pode produzir 50 Watts em um nível em que apenas uma pessoa em forma poderia fazê-lo por uma hora; é um entusiasta do esporte. Pessoas com equipamentos esportivos geralmente reivindicam níveis de potência mais altos do que eu costumo medir. Eu posso pedalar 500 Watts por cerca de 10 segundos, mas depois preciso morrer por 10 minutos ou mais.
~ As tochas do agitador estão provavelmente um pouco abaixo das luzes de aperto manual no poder. Uma manivela montada corretamente deve poder ser montada para operar enquanto você caminha.
~ Piezeo está OK, mas geralmente é MUITO baixo consumo de energia. Versões mais recentes de potência mais alta podem ser compradas por dinheiro.
~ Se você usar uma turbina eólica em sua tampa, ela poderá girar enquanto você caminha e produzirá alguns miliwatts. Se você montar um WT de 1 metro de diâmetro em sua tampa, eles o certificarão - mas a energia em uma caminhada rápida pode ser um Watt ou poucos.
~ A queda dos pés e a flexão das pernas oferecem muita força.
~ Trabalho = Força x distância. = F xd Potência = trabalho por tempo = F xd / t
~ Você pode exercitar a força de ataque do calcanhar, viajar etc para um alternador de sapato.
~ Qualquer coisa que use quente e frio produzirá muito, muito, muito perto de zero de energia.
Eficiência de Carnot = (Thot-Tcold) /
Eficiência real de Thot = Carnot por 25%, se tiver sorte.
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