可以使用动能为小型设备供电吗?


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我试图寻找尽可能多的信息,以收集非常小的可穿戴电子设备,这些电子设备可以通过移动产生能量来为自身供电。

我知道该技术已经存在于手表中。有些手表使用小型发电机产生自己的能量,当佩戴者的手臂四处移动时,发电机会旋转。能量存储在电容器中,以使手表准时无限工作,只要佩戴者全天移动足够,从而产生足够的能量。(此处的一些信息:http : //en.wikipedia.org/wiki/Automatic_quartz

我很难找到有关此技术可实际输出多少电流以及该技术是否可以与其他电子设备配合使用的信息。

本着真正的问题而不只是模糊的东西的精神,我希望可以回答以下几个问题

  • 这些设备可以产生/存储多少能量?
  • 除手表外,是否仅使用动能供电?
  • 是否有关于如何为低功率设备创建动能发生器的示意图?

编辑:有人说很难确定是否有可能,因为我没有确切提到我会做什么。我目前没有任何项目,但是我想玩的是可移动电子设备,而不是电池供电的可穿戴电子设备,您需要更换或充电。

我正在考虑使用我能找到的最低功耗的MCU(类似于IT MSP430微控制器),并通过尽可能多地使用待机模式并进行很少的活动(可能仅用于记录多个)来将电流使用降至最大。每隔几秒钟发送一次传感器数据。


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种类取决于您要变得有多强壮-例如参见手电筒。
克里斯·斯特拉顿

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我完全忘记了摇晃手电筒!谢谢你的提醒。为了澄清起见,我正在考虑在像手表这样的被动状态下相对较好地工作的东西,您无需费心地为这些手表充电,这是通过正常的身体运动来完成的。

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不要对此抱有太大期望。对于手表而言,它运作良好,因为它仅消耗微瓦。手电筒必须剧烈摇动15秒钟,才可以发光几分钟。对于低功率微控制器,在微安培下,您将获得更大的成功。
stevenvh 2012年

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可以考虑的一种技术是piezo piezo.com/prodeh0nav.html
kenny

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这些能量收集靴可能很有趣。它们通过行走产生连续的6至9瓦特,这非常令人印象深刻。
奥利·格拉泽

Answers:


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我看到了这个答案并瞥了一眼手表,它恰好以您描述的方式起作用。内部有一个大的半盘摆,大概是用来收集动能的。如果我每天行走约2-4英里,它可以运行大约一天。如果我无限期地走过去,那么手表开始时只需要很少的动力。

能量存储 可以存储多少能量仅取决于电容器和电池等,而不是要使用的能量生成方法所固有的。

其他设备 我不明白为什么您会像以前提到的那样看待它。决定要使用动能作为动力的内容,然后仅基于第一原理进行一些基本计算,假设动能的效率为100%->化学/电能,您将很快看到可行的方法和无效的方法。作为一般指南,微瓦最大可能就是几毫瓦(这很大程度上取决于您正在使用的体力活动的类型,更费劲的活动可能会影响到瓦特)

示意图 我不能给您一个,但是我可以告诉您设计非常简单。拿前面提到的手表中的钟摆(这是您的文章中的照片):

在此处输入图片说明

虽然我无法确切说明事物内部的工作方式,但我知道的是:

“电磁感应是指穿过磁场的导体上产生的电流”

阅读提供的文章后,摆锤将用于旋转小齿轮(在图片中可见)-只是一个小齿轮,该齿轮又驱动发电机(已被证明有很多)。无论如何,您很可能会从发电机获得交流电压。您可以使用桥式整流器,也可以使用稳压器,并将其存储在您选择的储能设备中。

最后, 就像我之前说过的那样,决定要先提供什么电源,这是您能够正确执行此操作的唯一方法。为要供电的电路提供最大所需的最大功率,然后从那里继续。随时寻求更多帮助,但根据到目前为止的信息,这就是我所能做的。


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〜人们正在制造振动耦合背包型装置,其产生的功率范围只有几瓦。

〜当以频率方式操作时,典型的中国式挤压灯将产生约1瓦的功率。在该级别使用5分钟后,您的手会掉下或感觉像已经过。

〜在相同的作用水平下,正确构建的手动挤压电源装置可以产生5瓦以上的功率。

〜正确构建的手摇曲柄单元具有合理的投掷范围-例如,半径为150 mm的手柄将在合理的努力下产生10瓦的功率。和20瓦相当费劲。在10瓦的功率下,您可以使用一个小时+

〜正确设计的踏板单元(不是很多)可以使50瓦的功率适合一个只有一个合适的人才能工作一个小时,而100瓦的功率可以让一个中等适合的人希望他们更健康,如果您愿意是体育迷。穿着运动装备的人通常声称自己的功率水平比我通常测量的更高。我可以踩500瓦,踩10秒钟左右,但要死10分钟左右。

〜振动器的手电筒可能在手压灯下方。正确安装的手摇曲柄应该能够随行而行。

〜Piezeo可以,但是通常功率很低。较新的较高Wattage版本可以花钱购买。

〜如果您将风轮机戴在帽子上,则可以在行走时旋转,并会产生几毫瓦。如果您在帽子上安装了直径为1米的WT,它们将证明您的身份-但是快速走电可能只有一瓦或几瓦。

〜脚倒下和腿弯曲提供很大的力量。

〜功=力x距离。= F xd功率=每次工作= F xd / t

〜您可以计算出鞋内交流发电机的后跟冲击力,行程等。

〜任何使用冷热的东西都会产生非常非常接近零的功率。
卡诺效率=(Thot-Tcold)/ Thot
实际效率=如果幸运,卡诺的效率为25%。

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