Как да си направим пиезоелектрическа обувка за зареждане на батерията?

Начало / Научете / Как да си направим пиезоелектрическа обувка за зареждане на батерията?

Как да си направим пиезоелектрическа обувка за зареждане на батерията?

От Хамза Икбал на 30 септември 2019 г. 5 минути четене

Неизправността на устройството поради липса на енергия е често срещан проблем в днешно време. Много пъти важни телефонни обаждания остават без надзор и не можем да отговорим на важен разговор, който се провежда между нашите колеги и нас, само поради изтощаването на батерията на мобилния ни телефон. Почти всеки човек, който притежава смартфон, желае да има повече живот на батерията. Така че, като разглеждаме този проблем, ще проектираме техника за мобилно зареждане, използвайки нашите обувки. Този проект не само ще реши проблема с източването на батерията, но и ще насърчи здравето, като създаде стелка за обувки, която преобразува физическата енергия, създадена при ходене, в електричество, което след това се съхранява в преносима батерия. Заедно с зареждането на нашата електронна джаджа, ние също ще можем да обновим част от нашата физическа енергия.

Как да сглобяваме пиезоелектрическите елементи с други компоненти?

Тъй като разбрахме основната цел на нашия проект, нека направим крачка напред и да потърсим необходимите компоненти и след това да ги интегрираме, за да проектираме окончателен прототип.

Стъпка 1: Използвани компоненти

  • Чифт обувки
  • Пиезоелектрични елементи (x14)
  • Пистолет за горещо лепило
  • Комплект за поялник
  • 1N4001 - 1N4007 Диоди (x4)
  • Dremel Tool
  • Велкро ленти
  • Цифров мултиметър
  • Архитектурна мащабна владетел

Стъпка 2: Разбиране на основния принцип на проекта

Преди да сглобим компонентите, трябва да разберем работния механизъм на проекта. Във всеки електронен проект захранването е гръбнакът. Основният източник на енергия, който прави този проект възможен, се нарича пиезоелектричен преобразувател / пиезоелектричен елемент. Състоят се от компоненти като кристали и керамика, които имат специалната способност да преобразуват физическата енергия в променлив ток. Можем да се възползваме най-добре от това свойство на тези елементи, като ги поставим под краката си по такъв начин, че всеки път, когато правим крачка, нашето тегло се използва за изтласкване на пиезоелектрическите елементи, което от своя страна превръща физическата ни енергия в електрическа енергия. Генерира се електрическа енергия, но има лек проблем, променлив ток (AC). Нуждаем се от постоянен ток (DC)за нашия проект. Следователно този проблем ще бъде решен чрез създаване на мостов изправител с диоди, така че променливотоковото захранване да може да се преобразува в постоянна.

Стъпка 3: Измерване на размера на вашата обувка

Първият елемент, който ни е необходим за проектиране на пиезоелектрически генератор, е пластмасовата основа. Извадете основата от обувката и направете подходящи измервания с помощта на архитектурната линийка.

Отворите за пиезоелементи са разположени стратегически, така че да се подредят с големите вдлъбнатини на стелката на обувката, които показват зоните на най-голям натиск.

Стъпка 4: ЛЕПЕНЕ НА ПИЕЦО ЕЛЕМЕНТИТЕ

Тъй като приключихме със създаването на основата за нашия пиезоелектрически генератор, ние ще залепим пиезо елементите върху основата с помощта на пистолет за горещо лепило. Нанесете тънкия слой лепило около ръба на отвора в пластмасата и след това бързо натиснете пиезоелектричните компоненти върху него, преди да се охлади. Не нанасяйте твърде много лепило, защото в случай, че го направим, може да ограничим пълненето на пяна от подложки. Ще се погрижим за още нещо, че лепилото да не докосва положителните (ЧЕРВЕНИ) и отрицателните (ЧЕРНИ) фуги, тъй като тези фуги ще бъдат запоени по-късно. Ще гарантираме, че пиезоелементите са залепени от двете страни на пластмасата. С помощта на цифров мултицет ще се уверим, че нашите пиезо елементи работят.

Сега, тъй като сме залепили всички пиезоелектрични елементи на съответните им места, ще залепим парчетата пяна върху всеки пиезоелемент, както е показано по-долу:

Стъпка 5: ПРИПИВАНЕ НА ЕЛЕМЕНТИТЕ PIEZO ЗАЕДНО

Пиезоелементите генерират достатъчно напрежение, но не генерират значителен ток. Така че, имайки това предвид, ще свържем всички пиезоелементи паралелно (положителните ще бъдат споени с положителните, а отрицателните - с отрицателните). Тъй като направихме това, ще можем да генерираме голям брой ампери и нашето устройство ще се зарежда по-бързо. След запояване на фугите нанесете горещото лепило върху фугите, тъй като ще предотврати счупването на фугите. Ще свържем пиезоелементите от едната страна на пластмасата към другата, като прокараме жиците на един от пиезоелементите през отворите, така че те да могат да бъдат запоени паралелно на пиезо от другата страна. Тъй като всички пиезо елементи на петата са свързани паралелно,ще запоим последния пиезо във веригата към един от пиезоелементите на пръста и ще продължим да спояваме пиезоелементите паралелно, докато всички 14 елемента бъдат свързани.

Стъпка 6: Изграждане на мостовия токоизправител

Придвижвайки крачка напред, първо, ще изучим електрическата схема на мостовия токоизправител, второ, ще изградим мостов токоизправител с помощта на диоди и накрая ще свържем мостовия токоизправител.

  1. Проучване на електрическата схема: При подаване на напрежение към диодите и те позволяват на тока да pass- чрез тях се казва, че в изпращане предубедени режим и когато напрежението се прилага и диоди не позволяват токът да мине-чрез тогава за тях се твърди, че са в режим на обратна пристрастност . В схемата е показана по-долу диодите са свързани в пренасочен пристрастен режим и те позволяват на тока да премине през тях. Положителната страна на диода е тази страна, която е боядисана в сиво и ще бъде показана в следващата стъпка.
  2. Изграждане на мостовия токоизправител:  Ще свържем диоди според пристрастната конфигурация, така че токът да може да се предава през тях. Начинаещите могат да следват схемата, показана по-долу, за да създадат мостовия токоизправител. Мостовият токоизправител е известен още като изправител с пълна вълна .
  3. Окабеляване на мостовия токоизправител:  Сега свържете пиезоелектрическите компоненти към токоизправителя съгласно схемата, показана по-долу. Токът е променлив, така че положението на проводниците е взаимозаменяемо, стига да се свързват с правилните диоди в диаграмата. Отлепете USB кабела, който сте купили с батерията си, и извадете вътрешните проводници. Интересуват ни само ЧЕРВЕНИ и ЧЕРНИ проводници. Сега, завъртете изтърканите жични нишки на всеки проводник и след това ги запойте и също запойте проводниците към токоизправителя. Тъй като знаем, че постояннотоковото напрежение има положителни и отрицателни клеми, така че след запояване е по-добре да проверите полярността. За да бъдете по-сигурни, нанесете пистолет за горещо лепило върху клемите.

Стъпка 7: Инсталиране и довършителни работи

Тъй като сме събрали всички компоненти и нашият пиезоелектрически генератор е готов, ще преминем към инсталационната част. Регулирайте пластмасовия пиезоелектрически генератор вътре в обувката и след това поставете оригиналната подметка върху него. В случай, че някой има проблем с настройката на генератора вътре, той / тя може да се позове на снимката, показана по-долу:

Вземете USB кабела, свързан преди това, и го прекарайте между езика и външната страна на обувката. Сега батерията остава да бъде монтирана и за да я направим, ще я фиксираме между езика на обувката и връзките и след това плътно затегнете обувката. По-добре е да използвате велкро за закрепване на батерията, за да предотвратите падането на батерията по време на работа. Ако някой има резервна обувка, той / тя може да направи изрез от пяна от подметката и обувката ще се вдигне малко.

Стъпка 8: Тестване

Сега, след като завършихме инсталационната част, трябва да я тестваме и да видим дали работи или не. За да проверим колко добре работят, трябва да се упражняваме ежедневно. Спортувайте всеки ден, с изключение на футбол, защото телефонът ви може да се повреди, докато удряте топката от крака. Батерията ще се зарежда само когато предприемем стъпка, така че колкото стъпки предприемем, телефонът ни се зарежда по-бързо.