Intenté buscar tanta información como pude reunir para construir dispositivos electrónicos portátiles realmente pequeños que pudieran alimentarse generando energía con movimiento.
Sé que la tecnología ya existe en los relojes. Hay relojes que producen su propia energía utilizando un pequeño generador que gira cuando el usuario mueve su brazo. La energía se almacena en un condensador para hacer que el reloj funcione casi infinitamente siempre que el usuario se mueva lo suficiente durante el día para que se genere suficiente energía. (alguna información aquí: http://en.wikipedia.org/wiki/Automatic_quartz )
Tengo problemas para encontrar información sobre cuánta corriente puede generar esta técnica para usos prácticos y si esta técnica puede adaptarse para trabajar con otros dispositivos electrónicos.
En el espíritu de tener preguntas reales y no solo cosas vagas, aquí hay un par de preguntas que espero puedan ser respondidas
- ¿Cuánta energía pueden producir / almacenar estos dispositivos?
- ¿Hay otros dispositivos aparte de los relojes que funcionan con energía cinética?
- ¿Hay algún esquema sobre cómo crear un generador cinético para dispositivos de baja potencia?
Editar: Algunas personas han dicho que es difícil determinar si es posible ya que no mencioné exactamente lo que estaría haciendo. No tengo ningún proyecto en este momento, pero quiero jugar con dispositivos electrónicos portátiles que funcionan con movimiento en lugar de baterías que necesita reemplazar o recargar.
Estoy pensando en usar la MCU de menor potencia que pueda encontrar (algo así como los microcontroladores IT MSP430) y reducir el uso actual al máximo usando el modo de espera tanto como sea posible y haciendo muy poco trabajo activo, tal vez solo para registrar múltiples datos del sensor cada dos segundos.
Respuestas:
Vi esta respuesta y miré mi reloj, resulta que funciona de la manera que usted describe. Hay un gran péndulo de medio disco dentro del cual, presumiblemente, se usa para recolectar la energía cinética. Puede correr durante aproximadamente, digamos un día, si camino entre 2 y 4 millas por día. Si me muevo por todas partes, indefinidamente, pero para empezar, los relojes requieren muy poca energía.
Almacenamiento de energía La cantidad de energía que puede almacenar solo depende de sus condensadores y baterías, etc., no es inherente al método de generación de energía que desea utilizar.
Otros dispositivos No veo por qué lo verías de esta manera como se mencionó anteriormente. Decida qué desea usar la energía cinética para alimentar y luego haga algunos cálculos básicos basados únicamente en los primeros principios, suponiendo una eficiencia del 100% de la energía cinética -> energía química / eléctrica y verá rápidamente qué es factible y qué no. Como guía general, microvatios, hasta un máximo de unos pocos milivatios es probablemente todo lo que puede hacer (esto depende en gran medida del tipo de actividad física que esté utilizando, actividades más extenuantes podrían llegar a Watts)
Esquemas No puedo darte uno, pero puedo decirte que el diseño es muy simple. Tome el péndulo en mi reloj mencionado anteriormente (aquí hay una foto de uno de su artículo):
Si bien no puedo especificar exactamente cómo funciona internamente, lo que sí sé es esto:
"La inducción electromagnética es la producción de una corriente eléctrica a través de un conductor que se mueve a través de un campo magnético"
Después de leer el artículo provisto, el péndulo se usa para girar un piñón (visible en la imagen), solo un pequeño engranaje, que a su vez impulsa un generador eléctrico (que se ha documentado mucho). De todos modos, es probable que obtenga un voltaje de CA del generador eléctrico. Puede usar quizás un puente rectificador, quizás también un regulador de voltaje y almacenarlo en el dispositivo de almacenamiento de energía que elija.
Finalmente, como dije antes, decide qué quieres potenciar primero , esa es la única forma en que podrás hacerlo correctamente. Haga una potencia máxima requerida para el circuito que desea alimentar y proceda desde allí. No dude en solicitar más ayuda, pero según la información hasta ahora, esto es todo lo que puedo hacer.
fuente
~ La gente está haciendo unidades de tipo mochila de acoplamiento de vibración que producen en el rango de pocos vatios.
~ Una luz de compresión china típica cuando se opera frenéticamente dará aproximadamente 1 vatio. Después de 5 minutos de uso a ese nivel, su mano se cae o se siente como si lo hubiera hecho.
~ Una unidad de potencia de compresión manual construida adecuadamente podría generar más de 5 vatios con el mismo nivel de esfuerzo.
~ Una unidad de manivela construida adecuadamente con un tiro razonable; digamos que la manija con un radio de 150 mm producirá 10 vatios con un esfuerzo razonable. y 20 vatios con un esfuerzo bastante ocupado. En el nivel de 10 vatios, puedes hacerlo durante una hora +
~ Una unidad de pedal diseñada adecuadamente (muchas no lo son) puede generar 50 vatios a un nivel en el que una persona en buena forma física podría hacerlo durante una hora, 100 vatios a un nivel en el que una persona moderadamente en forma desearía estar en forma y más si usted Eres un entusiasta de los deportes. Las personas con equipo deportivo generalmente reclaman niveles de potencia más altos de lo que yo mido habitualmente. Puedo hacer 500 vatios pedaleando durante unos 10 segundos, pero luego necesito morir durante 10 minutos más o menos.
~ Las antorchas agitadoras están probablemente un poco por debajo de las luces de presión manuales en el poder. Una biela manual correctamente montada debe poder montarse para operar mientras camina.
~ Piezeo está bien, pero generalmente tiene MUY baja potencia. Las versiones más nuevas de mayor potencia se pueden comprar por dinero.
~ Si usa una turbina eólica en su gorra, puede hacerla girar mientras camina y producirá algunos milivatios. Si monta un WT de 1 metro de diámetro en su gorra, lo certificarán, pero el apagado en una caminata rápida puede ser de un vatio o pocos.
~ La caída del pie y la flexión de las piernas ofrecen mucha potencia.
~ Trabajo = Fuerza x distancia. = F xd Potencia = trabajo por tiempo = F xd / t
~ Puede calcular la fuerza de golpe del talón, viajar, etc. para un alternador en el zapato.
~ Cualquier cosa que use calor y frío producirá una energía muy muy cercana a cero.
Eficiencia de Carnot = (Thot-Tcold) / Thot
Eficiencia real = Carnot por decir 25% si tiene suerte.
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