Come realizzare una scarpa di ricarica della batteria piezoelettrica?
Il guasto del dispositivo dovuto alla mancanza di energia è un problema comune al giorno d’oggi. Molte volte le telefonate importanti vengono lasciate incustodite e non siamo in grado di rispondere a una conversazione importante che sta succedendo tra i nostri colleghi e noi, solo a causa del drenaggio della batteria del nostro cellulare. Quasi ogni persona che possiede uno smartphone desidera che lui / lei dovrebbe avere più durata della batteria. Quindi, tenendo in considerazione questo problema, progetteremo una tecnica di ricarica mobile usando le nostre scarpe. Questo progetto non solo risolverà il problema del drenaggio della batteria, ma promuoverà anche la salute creando una soletta per scarpe che converte l’energia fisica creata camminando in elettricità, che viene poi immagazzinata in un pacco batteria portatile. Oltre a caricare il nostro gadget elettronico, saremo anche in grado di rinnovare parte della nostra energia fisica.
Come assemblare elementi piezoelettrici con altri componenti?
Come abbiamo capito l’obiettivo di base del nostro progetto, andiamo un passo avanti e guardare fuori per i componenti necessari e poi integrarli per progettare un prototipo finale.
Fase 2: Comprendere il principio di base del progetto
Prima di assemblare i componenti è necessario comprendere il meccanismo di lavoro del progetto. In ogni progetto di elettronica, l’alimentazione è la spina dorsale. La fonte di alimentazione principale che rende possibile questo progetto è chiamata trasduttore piezoelettrico / elemento piezoelettrico. Sono costituiti da componenti come cristalli e ceramiche che hanno la speciale capacità di convertire l’energia fisica in elettricità CA. Possiamo fare il miglior uso di questa proprietà di questi elementi mettendoli sotto i nostri piedi in modo tale che ogni volta che facciamo un passo il nostro peso viene utilizzato per spingere gli elementi piezoelettrici, che a sua volta converte la nostra energia fisica in energia elettrica. L’energia elettrica è generata ma c’è un leggero problema, Corrente alternata (AC). Abbiamo bisogno di corrente continua (DC) per il nostro progetto. Quindi, questo problema sarà risolto creando un raddrizzatore a ponte con diodi in modo che l’alimentazione CA possa essere convertita in corrente continua.
Passo 3: Misurare le dimensioni della scarpa
Il primo elemento di cui abbiamo bisogno per progettare un generatore piezoelettrico è la base in plastica. Estrarre la base dalla scarpa e effettuare misurazioni appropriate utilizzando il righello della scala architettonica.
I fori degli elementi piezoelettrici sono posizionati strategicamente in modo da allinearsi con le grandi rientranze sulla soletta della scarpa, che indicano le aree di maggior pressione.
Fase 4: INCOLLAGGIO DEGLI ELEMENTI PIEZOELETTRICI
Mentre abbiamo finito di creare la base per il nostro generatore piezoelettrico, incolleremo gli elementi piezoelettrici sulla base con l’aiuto di una pistola per colla a caldo. Applicare il sottile strato di colla intorno al bordo del foro nella plastica e quindi premere rapidamente i componenti piezoelettrici su di esso prima che si raffreddi. Non applicare troppa colla perché nel caso in cui lo facciamo, possiamo limitare i cuscinetti in schiuma dalla compressione completa. Ci prenderemo cura di un’altra cosa che la colla non tocca i giunti positivi (ROSSI) e negativi (NERI) perché i giunti saranno saldati in seguito. Faremo in modo che gli elementi piezoelettrici siano incollati su entrambi i lati della plastica. Usando un multimetro digitale faremo in modo che i nostri elementi piezoelettrici funzionino.
Ora, come abbiamo incollato tutti gli elementi piezoelettrici, nei rispettivi punti, ci sarà incollare i pezzi di schiuma su ogni elemento piezo, come illustrato di seguito:
Passo 5: SALDARE IL PIEZO ELEMENTI INSIEME
Il piezo elementi di generare un ampio voltaggio, ma non generano notevole corrente. Quindi, tenendo questo in vista, collegheremo tutti gli elementi piezoelettrici in parallelo (i positivi saranno saldati con quelli positivi e i negativi saranno saldati con quelli negativi). Come abbiamo fatto questo saremo in grado di generare un gran numero di ampere e il nostro dispositivo verrà addebitato più velocemente. Dopo aver saldato i giunti, applicare la colla a caldo sui giunti in quanto impedirà la rottura dei giunti. Collegheremo gli elementi piezoelettrici da un lato della plastica all’altro infilando i fili di uno degli elementi piezoelettrici attraverso i fori in modo che possano essere saldati in parallelo a un piezoelettrico sull’altro lato. Poiché tutti gli elementi piezoelettrici sul tallone sono collegati in parallelo, salderemo l’ultimo piezoelettrico della catena a uno degli elementi piezoelettrici sul puntale e continueremo a saldare gli elementi piezoelettrici in parallelo fino a quando tutti i 14 elementi sono collegati.
Passo 6: Costruire il raddrizzatore a ponte
Muovendo un passo avanti, in primo luogo, studieremo lo schema elettrico di un raddrizzatore a ponte, in secondo luogo, costruiremo un raddrizzatore a ponte usando i diodi e infine, cableremo il raddrizzatore a ponte.
- Studiare lo schema circuitale: quando la tensione viene applicata ai diodi e consentono alla corrente di passare attraverso, si dice che siano in modalità di inoltro parziale e quando la tensione viene applicata e i diodi non consentono alla corrente di passare attraverso, si dice che siano in modalità inversa parziale. Nello schema elettrico è mostrato sotto i diodi sono collegati in modalità di inoltro di parte e permettono alla corrente di passare attraverso di loro. Il lato positivo del diodo è quel lato che è dipinto grigio e sarà mostrato nel passaggio successivo.
Schema elettrico - Costruire il raddrizzatore a ponte: collegheremo i diodi in base alla configurazione prevenuta in modo che la corrente possa essere passata attraverso di essi. I principianti potrebbero seguire lo schema mostrato di seguito per creare il raddrizzatore a ponte. Il raddrizzatore a ponte è anche noto come raddrizzatore a onda intera.
Raddrizzatore a ponte - Cablaggio del raddrizzatore a ponte: ora, collegare i componenti piezoelettrici al raddrizzatore secondo lo schema mostrato di seguito. La corrente è AC quindi, la posizione dei fili sono intercambiabili, purché si colleghino ai diodi corretti nel diagramma. Sbucciare il cavo USB che avete acquistato con il pacco batteria ed estrarre i fili interni. Siamo interessati solo a fili ROSSI e NERI. Ora, torcere i fili di filo sfilacciati di ciascun filo e poi saldarli e anche saldare i fili al raddrizzatore. Come sappiamo che la tensione CONTINUA ha terminali positivi e negativi, quindi, dopo la saldatura è meglio controllare la polarità. Per essere sul lato più sicuro applicare pistola per colla a caldo sui terminali.
Cavo USB collegato al raddrizzatore
Passo 7: Installazione e finiture
Poiché abbiamo assemblato tutti i componenti e il nostro generatore piezoelettrico è pronto, ci sposteremo verso la parte di installazione. Regolare il generatore piezoelettrico di plastica all’interno della scarpa e quindi inserire la suola originale sopra di essa. Nel caso in cui qualcuno abbia un problema di regolazione del generatore all’interno può fare riferimento all’immagine mostrata di seguito:
Prendere il cavo USB cablato in precedenza e infilarlo tra la linguetta e l’esterno della scarpa. Ora, la batteria viene lasciata per essere montata e per farlo, la fisseremo tra la linguetta della scarpa e i lacci e poi stringeremo saldamente la scarpa. È meglio usare Velcro per fissare il pacco batteria per evitare che la batteria cada durante l’esecuzione. Se qualcuno ha una scarpa di ricambio allora lui / lei può fare un ritaglio di schiuma dalla suola e la scarpa salirà un po’.
Passo 8: Test
Ora, poiché abbiamo completato la parte di installazione, dovremmo testarla e vedere se funziona o meno. Per verificare quanto bene funzionano dovremmo ESERCITARE ogni giorno. Fai sport ogni giorno tranne che per il calcio perché il tuo telefono può essere danneggiato mentre colpisci la palla dal piede. La batteria si caricherà solo ogni volta che facciamo un passo in modo, come molti passi che prendiamo il nostro telefono si carica più rapidamente.
