Jak zrobić piezoelektryczną stopkę do ładowania baterii?

Główna / Więcej / Jak zrobić piezoelektrycznego Shoe ładowania akumulatora?

Jak zrobić piezoelektryczną stopkę do ładowania baterii?

Hamza Iqbal 30 września 2019 5 minut czytania

Awaria urządzenia spowodowana brakiem energii jest obecnie częstym problemem. Wiele razy ważne rozmowy telefoniczne pozostają bez opieki i nie jesteśmy w stanie odpowiedzieć na ważną rozmowę, która toczy się między naszymi współpracownikami, tylko z powodu wyczerpania baterii telefonu komórkowego. Niemal każda osoba, która posiada smartfon, chciałaby, aby miała dłuższą żywotność baterii. Mając na uwadze ten problem, zaprojektujemy technikę ładowania mobilnego za pomocą naszych butów. Projekt ten nie tylko rozwiąże problem wyczerpywania się baterii, ale także będzie promować zdrowie poprzez stworzenie wkładki do butów, która zamienia energię fizyczną wytworzoną podczas chodzenia na energię elektryczną, która jest następnie przechowywana w przenośnym zestawie baterii. Wraz z ładowaniem naszego elektronicznego gadżetu będziemy mogli również odnowić część naszej energii fizycznej.

Jak połączyć elementy piezoelektryczne z innymi elementami?

Ponieważ zrozumieliśmy podstawowy cel naszego projektu, przejdźmy o krok do przodu i poszukajmy wymaganych komponentów, a następnie zintegrujmy je, aby zaprojektować ostateczny prototyp.

Krok 1: Zastosowane komponenty

  • Para butów
  • Elementy piezoelektryczne (x14)
  • Pistolet na gorący klej
  • Zestaw lutownicy
  • 1N4001 - 1N4007 Diody (x4)
  • Narzędzie Dremel
  • Paski na rzepy
  • Cyfrowy multimetr
  • Linijka skali architektonicznej

Krok 2: Zrozumienie podstawowych zasad projektu

Przed montażem komponentów musimy zrozumieć mechanizm działania projektu. W każdym projekcie elektroniki szkieletem jest zasilacz. Głównym źródłem zasilania umożliwiającym realizację tego projektu jest przetwornik piezoelektryczny / element piezoelektryczny. Składają się z komponentów takich jak kryształy i ceramika, które mają specjalną zdolność przekształcania energii fizycznej w prąd przemienny. Możemy najlepiej wykorzystać tę właściwość tych elementów, umieszczając je pod stopami w taki sposób, że za każdym razem, gdy robimy krok, nasza waga jest wykorzystywana do popychania elementów piezoelektrycznych, które z kolei zamieniają naszą energię fizyczną w energię elektryczną. Generowana jest energia elektryczna, ale występuje niewielki problem, prąd przemienny (AC). Potrzebujemy prądu stałego (DC)dla naszego projektu. W związku z tym problem ten zostanie rozwiązany poprzez utworzenie prostownika mostkowego z diodami, tak aby prąd zmienny można było przekształcić w prąd stały.

Krok 3: Pomiar rozmiaru buta

Pierwszym elementem potrzebnym do zaprojektowania generatora piezoelektrycznego jest plastikowa podstawa. Wyjmij podstawę z buta i wykonaj odpowiednie pomiary za pomocą linijki architektonicznej.

Otwory elementu piezoelektrycznego są strategicznie rozmieszczone tak, aby pokrywały się z dużymi wgłębieniami na wkładce buta, które wskazują obszary największego nacisku.

Krok 4: KLEJENIE ELEMENTÓW PIEZO

Gdy zakończyliśmy tworzenie bazy dla naszego generatora piezoelektrycznego, elementy piezoelektryczne wklejamy na podstawę za pomocą pistoletu do klejenia na gorąco. Nałożyć cienką warstwę kleju na krawędź otworu w tworzywie sztucznym, a następnie szybko docisnąć do niego elementy piezoelektryczne, zanim ostygnie. Nie nakładaj zbyt dużej ilości kleju, ponieważ w takim przypadku możemy zapobiec całkowitemu dociśnięciu podkładek piankowych. Zadbamy o jeszcze jedną rzecz, aby klej nie dotykał połączeń dodatnich (CZERWONYCH) i ujemnych (CZARNYCH), ponieważ zostaną one później zlutowane. Zadbamy o to, aby elementy piezoelektryczne były sklejone z obu stron tworzywa. Korzystając z multimetru cyfrowego upewnimy się, że nasze elementy piezoelektryczne działają.

Teraz, gdy przykleiliśmy wszystkie elementy piezoelektryczne w odpowiednich miejscach, przyklejamy kawałki pianki do każdego elementu piezo, jak pokazano poniżej:

Krok 5: WSPÓLNE LUTOWANIE ELEMENTÓW PIEZO

Elementy piezo generują duże napięcie, ale nie generują znacznego prądu. Mając to na uwadze, połączymy wszystkie elementy piezoelektryczne równolegle (pozytywy zlutujemy z dodatnimi, a ujemne z ujemnymi). Dzięki temu będziemy w stanie wygenerować dużą liczbę amperów, a nasze urządzenie będzie ładować się szybciej. Po przylutowaniu spoin nałożyć na nie gorący klej, który zapobiegnie ich zerwaniu. Połączymy elementy piezo z jednej strony tworzywa sztucznego z drugą, przewlecząc przewody jednego z elementów piezo przez otwory, tak aby można je było przylutować równolegle do piezoelektrycznego z drugiej strony. Ponieważ wszystkie elementy piezoelektryczne na pięcie są połączone równolegle,przylutujemy ostatni element piezoelektryczny w łańcuchu do jednego z elementów piezoelektrycznych na stopce i kontynuujemy lutowanie elementów piezoelektrycznych równolegle, aż wszystkie 14 elementów zostaną połączone.

Krok 6: Budowa prostownika mostkowego

Idąc krok naprzód, najpierw zbadamy schemat obwodu mostka prostowniczego, po drugie zbudujemy mostek prostowniczy z diodami i na końcu okablujemy mostek prostowniczy.

  1. Studiowanie schematu obwodu: Kiedy napięcie jest przyłożone do diod i pozwalają one na przepływ prądu, mówi się, że są w trybie spolaryzowanym do przodu , a kiedy napięcie jest przyłożone, a diody nie przepuszczają prądu wtedy mówi się, że są one w trybie odwrotnego odchylenia . Na schemacie obwodu pokazanym poniżej diody są połączone w trybie spolaryzowanym do przodu i pozwalają na przepływ prądu przez nie. Dodatnią stroną diody jest ta strona, która jest pomalowana na szaro i zostanie pokazana w następnym kroku.
  2. Budowa prostownika mostkowego:  Połączymy diody zgodnie z konfiguracją spolaryzowaną w przód, aby prąd mógł przez nie przepływać. Początkujący mogą skorzystać z poniższego schematu, aby stworzyć mostek prostowniczy. Mostek prostowniczy jest również znany jako Full prostownik .
  3. Okablowanie prostownika mostkowego:  Teraz podłącz elementy piezoelektryczne do prostownika zgodnie ze schematem pokazanym poniżej. Prąd jest zmienny, więc położenie przewodów jest wymienne, o ile są podłączone do odpowiednich diod na schemacie. Odklej kabel USB kupiony z akumulatorem i wyjmij wewnętrzne przewody. Interesują nas tylko przewody CZERWONE i CZARNE . Teraz skręć postrzępione żyły każdego drutu, a następnie przylutuj je, a także przylutuj przewody do prostownika. Jak wiemy, napięcie DC ma zaciski dodatnie i ujemne, więc po lutowaniu lepiej sprawdzić biegunowość. Aby być bezpieczniejszym, nałóż pistolet do klejenia na gorąco na zaciski.

Krok 7: Instalacja i wykończenie

Ponieważ zmontowaliśmy wszystkie komponenty i nasz generator piezoelektryczny jest gotowy, przejdziemy do części instalacyjnej. Wyreguluj plastikowy generator piezoelektryczny wewnątrz buta, a następnie włóż na niego oryginalną podeszwę. W przypadku, gdy ktoś ma problem z regulacją generatora w środku, może odnieść się do poniższego obrazu:

Weź wcześniej podłączony kabel USB i przeciągnij go między językiem a zewnętrzną stroną buta. Teraz pozostawiamy baterię do zamontowania iw tym celu zamocujemy ją między językiem buta a sznurowadłami, a następnie mocno zaciśniemy but. Lepiej jest użyć rzepów do zamocowania akumulatora, aby zapobiec wypadnięciu akumulatora podczas pracy. Jeśli ktoś ma zapasowy but, może zrobić piankowe wycięcie z podeszwy i but nieco się podniesie.

Krok 8: Testowanie

Teraz, gdy zakończyliśmy część instalacyjną, powinniśmy ją przetestować i sprawdzić, czy działa, czy nie. Aby sprawdzić, jak dobrze działają, powinniśmy ĆWICZYĆ codziennie. Uprawiaj sport na co dzień, z wyjątkiem piłki nożnej, ponieważ telefon może ulec uszkodzeniu podczas uderzania piłki stopą. Bateria ładuje się tylko za każdym razem, gdy zrobimy krok, więc im więcej wykonanych kroków, nasz telefon ładuje się szybciej.