Wie macht man einen piezoelektrischen Batterieladeschuh?

Wie macht man einen piezoelektrischen Batterieladeschuh?

Der Geräteausfall aufgrund von Energiemangel ist heutzutage ein häufiges Problem. Oft werden wichtige Anrufe unbeaufsichtigt gelassen und wir sind nicht in der Lage, auf ein wichtiges Gespräch zu antworten, das zwischen unseren Kollegen und uns stattfindet, nur weil der Akku unseres Mobiltelefons leer ist. Fast jeder, der ein Smartphone besitzt, wünscht sich mehr Akkulaufzeit. Um dieses Problem zu berücksichtigen, werden wir eine mobile Ladetechnik mit unseren Schuhen entwickeln. Dieses Projekt wird nicht nur das Problem der Batterieentwässerung lösen, sondern auch die Gesundheit fördern, indem eine Schuhsohle geschaffen wird, die die beim Gehen erzeugte physische Energie in Elektrizität umwandelt, die dann in einem tragbaren Akkupack gespeichert wird. Neben dem Aufladen unseres elektronischen Geräts können wir auch einen Teil unserer physischen Energie erneuern.

Wie baut man piezoelektrische Elemente mit anderen Komponenten zusammen?

Da wir das grundlegende Ziel unseres Projekts verstanden haben, gehen wir einen Schritt weiter und suchen nach den erforderlichen Komponenten und integrieren sie dann, um einen endgültigen Prototyp zu entwerfen.

Schritt 2: Das Grundprinzip des Projekts verstehen

Bevor wir die Komponenten zusammenbauen, müssen wir den Arbeitsmechanismus des Projekts verstehen. In jedem Projekt der Elektronik ist die Stromversorgung das Rückgrat. Die Hauptstromquelle, die dieses Projekt ermöglicht, wird als piezoelektrischer Wandler / piezoelektrisches Element bezeichnet. Sie bestehen aus Komponenten wie Kristallen und Keramiken, die die besondere Fähigkeit haben, physikalische Energie in Wechselstrom umzuwandeln. Wir können diese Eigenschaft dieser Elemente optimal nutzen, indem wir sie so unter unsere Füße legen, dass jedes Mal, wenn wir einen Schritt machen, unser Gewicht verwendet wird, um die piezoelektrischen Elemente zu drücken, was wiederum unsere physische Energie in elektrische Energie umwandelt. Elektrische Energie wird erzeugt, aber es gibt ein kleines Problem, Wechselstrom (AC). Wir benötigen Gleichstrom (DC) für unser Projekt. Daher wird dieses Problem gelöst, indem ein Brückengleichrichter mit Dioden geschaffen wird, so dass Wechselstrom in Gleichstrom umgewandelt werden kann.

Schritt 3: Messung der Größe Ihres Schuhs

Das erste Element, das wir zum Entwerfen eines piezoelektrischen Generators benötigen, ist die Kunststoffbasis. Nehmen Sie die Basis aus dem Schuh und nehmen Sie mit dem Lineal der architektonischen Skala entsprechende Messungen vor.

Die Löcher des Piezoelements sind strategisch so platziert, dass sie mit den großen Vertiefungen auf der Einlegesohle des Schuhs übereinstimmen, die die Bereiche mit dem größten Druck anzeigen.

Schritt 4: KLEBEN DER PIEZOELEMENTE

Nachdem wir die Basis für unseren piezoelektrischen Generator erstellt haben, werden wir die Piezoelemente mit Hilfe einer Heißklebepistole auf die Basis kleben. Tragen Sie die dünne Schicht Kleber um den Rand des Lochs im Kunststoff auf und drücken Sie dann schnell die piezoelektrischen Komponenten darauf, bevor es abgekühlt ist. Tragen Sie nicht zu viel Kleber auf, da wir in diesem Fall das vollständige Zusammendrücken der Schaumstoffpolster einschränken können. Wir werden uns noch um eine Sache kümmern, damit der Kleber die positiven (ROTEN) und negativen (SCHWARZEN) Verbindungen nicht berührt, da diese Verbindungen später gelötet werden. Wir werden sicherstellen, dass die Piezoelemente auf beiden Seiten des Kunststoffs geklebt werden. Mit einem digitalen Multimeter stellen wir sicher, dass unsere Piezoelemente funktionieren.

Nachdem wir nun alle piezoelektrischen Elemente an den entsprechenden Stellen geklebt haben, kleben wir die Schaumstoffstücke wie unten gezeigt auf jedes Piezoelement:

Schritt 5: LÖTEN DER PIEZOELEMENTE ZUSAMMEN

Die Piezoelemente erzeugen reichlich Spannung, aber keinen nennenswerten Strom. Um dies im Auge zu behalten, werden wir alle Piezoelemente parallel verdrahten (Positive werden mit den positiven und Negative mit den negativen gelötet). Wenn wir dies getan haben, können wir eine große Anzahl von Ampere erzeugen und unser Gerät wird schneller aufgeladen. Tragen Sie nach dem Löten der Fugen den Heißkleber auf die Fugen auf, um ein Abbrechen der Fugen zu verhindern. Wir werden die Piezoelemente von einer Seite des Kunststoffs mit der anderen verbinden, indem wir die Drähte eines der Piezoelemente durch die Löcher führen, so dass sie parallel zu einem Piezoelement auf der anderen Seite gelötet werden können. Da alle Piezoelemente an der Ferse parallel verdrahtet sind, löten wir das letzte Piezoelement in der Kette an eines der Piezoelemente am Zehenstück und löten die Piezoelemente parallel weiter, bis alle 14 Elemente verbunden sind.

Schritt 6: Aufbau des Brückengleichrichters

Wenn wir einen Schritt voraus sind, werden wir zunächst den Schaltplan eines Brückengleichrichters untersuchen, zweitens einen Brückengleichrichter mit Dioden bauen und schließlich den Brückengleichrichter verdrahten.

1. Studieren des Schaltplans: Wenn die Spannung an die Dioden angelegt wird und sie den Strom durchlassen, sollen sie sich im weiterleitungsvorgespannten Modus befinden, und wenn die Spannung angelegt wird und Dioden den Strom nicht durchlassen, dann sollen sie sich im rückwärtsvorgespannten Modus befinden. Im Schaltplan unten sind die Dioden in einem vorgespannten Modus verbunden und sie lassen den Strom durch sie hindurchtreten. Die positive Seite der Diode ist die grau lackierte Seite und wird im nächsten Schritt angezeigt.
   

   

2. Aufbau des Brückengleichrichters: Wir werden Dioden entsprechend der vorwärtsgerichteten Konfiguration so anschließen, dass Strom durch sie geleitet werden kann. Die Anfänger könnten dem unten gezeigten Diagramm folgen, um den Brückengleichrichter zu erstellen. Der Brückengleichrichter wird auch als Vollwellengleichrichter bezeichnet.
   

   

3. Verdrahtung des Brückengleichrichters: Schließen Sie nun die piezoelektrischen Komponenten gemäß dem unten gezeigten Diagramm an den Gleichrichter an. Der Strom ist also Wechselstrom, Die Position der Drähte ist austauschbar, solange sie mit den richtigen Dioden im Diagramm verbunden sind. Ziehen Sie das USB-Kabel ab, das Sie mit Ihrem Akku gekauft haben, und nehmen Sie die internen Kabel heraus. Wir sind nur an ROTEN und SCHWARZEN Drähten interessiert. Drehen Sie nun die ausgefransten Drahtlitzen jedes Drahtes und löten Sie sie dann und löten Sie die Drähte auch an den Gleichrichter. Wie wir wissen, dass DC spannung hat positive und negative terminals so, nach dem löten es ist besser zu überprüfen polarität. Zu werden auf die sicherer seite gelten heißer kleber pistole auf die terminals.
   

   

Schritt 7: Installation und Feinschliff

Nachdem wir alle Komponenten zusammengebaut haben und unser piezoelektrischer Generator fertig ist, werden wir uns dem Installationsteil zuwenden. Stellen Sie den piezoelektrischen Kunststoffgenerator im Schuh ein und legen Sie dann die Originalsohle darauf. Falls jemand ein Problem mit der Einstellung des Generators im Inneren hat, kann er sich auf das unten gezeigte Bild beziehen:

Nehmen Sie das zuvor verdrahtete USB-Kabel und fädeln Sie es zwischen die Zunge und die Außenseite Ihres Schuhs. Jetzt muss die Batterie montiert werden, und dazu werden wir sie zwischen der Zunge des Schuhs und den Schnürsenkeln befestigen und dann den Schuh fest anziehen. Es ist besser, den Akku mit Klettverschluss zu befestigen, um zu verhindern, dass der Akku beim Laufen herausfällt. Wenn jemand einen Ersatzschuh hat, kann er / sie einen Schaumstoffausschnitt aus der Sohle machen und der Schuh wird ein wenig ansteigen.

Schritt 8: Prüfung

Jetzt, wie wir haben abgeschlossen die installation teil, wir sollten test es, und sehen, ob es funktioniert oder nicht. Um zu überprüfen, wie gut sie funktionieren, sollten wir täglich trainieren. Spielen Sie jeden Tag Sport, außer Fußball, da Ihr Telefon beim Schlagen des Balls vom Fuß beschädigt werden kann. Der Akku wird nur dann aufgeladen, wenn wir einen Schritt machen, sodass unser Telefon bei so vielen Schritten schneller aufgeladen wird.