장치를 사용하는 동안 랩톱 장치에 전원을 공급할 수 있습니까?

고정식 프레임에서 페달 을 밟아 전원을 공급하는 동안 소형 랩톱 장치 를 사용하는 것이 얼마나 쉬운 지 연구하고 싶습니다 . 예를 들어 운동 자전거에서 태블릿을 사용하거나 책상에서 페달을 밟는 동안 넷북을 사용합니다.

이미 페달 파워가있는 랩톱을 실행할 수 있다는 것을 이미 알고 있습니다. [1] [2] 나는 이제 나의 학업 연구를위한 그러한 설정을 만들고 싶다 . 장비를 구매하기 전에 필요한 것을 정확히 확인해야합니다. 전기 공학에 대한 배경 지식이 없으므로 숫자가 많지만 실행 가능한 옵션을 선택하기 위해 계산하거나 고려해야 할 사항을 모릅니다.

가능한 대상 장치 :

1. 넷북 : 어댑터 입력 : 100-240V 1.7A, 출력 : 19V 65W [3.4A]
2. 태블릿 : 어댑터 입력 : 100-240V 0.45A, 출력 : 5.1V 2.1A [10.7W]
3. 스마트 폰 : 3.7V 4.44WH (내가 가진 모든 정보)

가능한 아키텍처 : 좌석 배치 (자전거, 휴식 자전거, 책상) 외에도 장비를 연결하는 방법에는 여러 가지 옵션이 있습니다.

1. 휠> 자전거 발전기> 레귤레이터> 장치 (태블릿 또는 넷북에 충분한 성능을 제공합니까?)
2. 페달> DC 발전기> DC-DC 컨버터> 레귤레이터> 장치
3. 페달> DC 발생기> 충전 컨트롤러> 배터리 (예 : 납축)> 인버터> 장치 [3]

추가 자료:

• 성인은 한 시간의 힘든 페달링 과정에서 50-150W를 생성 할 수 있습니다. 내 사용자가 힘들지 않고 편안한 페달링을 원합니다.
• 모든 장치에는 자체 배터리가 있으므로 설치시 배터리가 필요하지 않습니까?
• 장치 자체 어댑터를 사용하지 않기 위해 장치를 조정기에 직접 연결하는 것은 좋지 않습니까?

의문

이 시점에서 앞으로 나아갈 길에 대해 매우 혼란 스럽습니다 (그렇지 않은 것처럼 보일지라도). 내가 대답에서 무엇 보다도 찾고있는 것은 명확성과 결정 성 입니다.

이러한 장치 (1-3)와 아키텍처 (1-3)의 조합 중에서 어떤 것이 작동합니까?

어떤 조합이 목록에서 파업해야 합니까?

발전기 는 - 그것은 후크 저렴 / 쉬운 것 때문에 아키텍처는 나에게 잘 보이는 모든 장치, 심지어 넷북에 전원을 공급 할 수있는?

배경 : 운동기구 용 컨트롤러를 설계했습니다. 이 기계는 3 상 교류 발전기를 구동 시켰으며 다양한 기준에 맞게 저항 부하를가했습니다.

전자 장비에 전력을 공급하거나 배터리를 충전하기 위해 장기간에 걸쳐 사용자가 쉽게 얼마나 많은 전력을 생산할 수 있는지 파악하기 위해 특정 관점에서 부하 테스트를 수행했습니다.

적당히 맞는 사람은 한 시간 동안 평평한 표면에서 활발하게 걸을 수 있고 피곤하지만 과정에서 완전히 지칠 수없는 사람이라고 생각하십시오. 즉, 운동 능력이 뛰어나지 않고 "매우 적합"하지 않지만 "couch potato"피트니스보다 훨씬 높습니다.

양질의 교류 발전기를 사용하면 적당히 맞는 사용자가 한 시간 동안 평균 50W를 공급할 수 있습니다. 이것은 당신이 운동하고 있음을 확실히 알고있는 수준이지만 많은 사람들이 견딜 수 있습니다.

적당히 맞는 동일한 사용자는 한 시간 동안 100W를 공급할 수 있으며 매우 피곤합니다.

빈번한 전원 공급 작업을 목표로하는 경우 100 와트보다 50 와트가 훨씬 더 좋습니다.

상기는 양호한 품질의 합리적인 효율 시스템을 가정한다. 최소한의 "코깅 (cogging)"또는 돌출 성으로 이상적입니다. 즉 자석이 코일에 접근하여 코일에서 멀어 질 때 속도가 느려지지 않습니다. 일부 시스템은 체인 구동을 사용하여 기어비가 큰 발전기를 사용합니다. 이들은 합리적 일 수 있지만 일반적으로 그렇지 않습니다. 낮은 돌출 성 교류 발전기로의 벨트 구동은 잘 작동하도록 만들 수 있습니다.

제공된 웹 사이트에 대한 주장은 서로 상충되는 경향이 있습니다. 해당 그래프에 표시된 평균 출력은 60-70W 범위로 추정합니다. 그들의 그래프 :

그러나 그들은 말합니다.

• 참고 : 매일 운동하는 사람은 200와 300 와트의 전력을 방출 할 수 있습니다.

  몸매가 좋지 않은 사람들은 위의 1 시간 운동 그래프에 표시된 것처럼 약 80에서 100 와트의 전력을 방출 할 수 있습니다.

  그리고 마지막으로-경쟁사 사이 클러 인 사람은 최대 500W를 낼 수 있습니다 !!

200-300 Watts 주장은 사실이지만 tat는 매우 까다 롭습니다.
500 Watts +는 최고의 운동 선수에게도 해당됩니다.

1979 년 6 월 12 일
영국 해협을 가로 지르는 Gossamer Albatross-1st 인력 비행 과 같은 일부 경우에 훨씬 더 많이 . !!! :-).
정지 된 공기에서 난류가 발생하지 않고 약 300W 지속. 난기류로 "빠르게 상승". 브라이언 앨런
사무실에서 또 하루 . ( 주간 )-

나는 약 10 초 동안 500 와트를 할 수 있으며, 그 후 다리가 젤리로 변하고 완전히 지쳐 있습니다.

당신의 3 가지 옵션은 충분히 중요하지 않습니다 :

• 휠> 자전거 발전기> 레귤레이터> 장치 (태블릿 또는 넷북에 충분한 성능을 제공합니까?)
• 페달> DC 발전기> DC-DC 컨버터> 레귤레이터> 장치
• 페달> DC 발생기> 충전 컨트롤러> 배터리 (예 : 납축)> 인버터> 장치 2

잘못 설계된 경우 이러한 기능이 제대로 작동하거나 끔찍할 수 있습니다.

바퀴 / 페달의 의미가 명확하지 않습니다.
그림과 같이 휠 림에서 전원을 공급하면 정상적으로 작동 할 수 있으며 "휠"의 의미 일 수 있습니다. 주요 목표는 저손실, 저크 또는 고르지 않은 것입니다. 비정형 비정형 부하가 이상적입니다.

이들 중 일부는 참조한 사이트에서 좋아 보입니다 .

AC 교류 발전기가 가장 좋습니다-3 상 이상이 바람직합니다. 아래에 표시된 것처럼 3 상 파형은 어떤 단계에서도 0으로 떨어지지 않습니다. 이를 수정하고 필터링하면 훨씬 더 부드러운 결과를 얻을 수 있습니다. 3 단계 이상이 더 나은 결과를 제공하지만 드물다. DC 발전기는 정류가 정류자와 브러시에 의해 제공되는 AC 교류 발전기입니다. 원리는 다이오드와 함께 교류 발전기를 사용하는 것과 유사하지만 브러시를 사용하면 일반적으로 교류 발전기보다 기계적 드래그 앤 손실이 더 많습니다. 대부분의 제너레이터 (DC) 오퍼링은 제너레이터로 구동되는 DC 무어입니다. 두 역할은 서로 바꿔 사용할 수 있지만 한 기계는 다른 기계에 덜 최적화되는 경향이 있습니다.

당신이 인용 한 림 구동 모터 기반 다이너 모는 원칙적으로 괜찮지 만 기계적인 문제로 인해 실제로는 비효율적 일 것입니다. 어렸을 때 제가 본 많은 림 다이너 모는 모두 끔찍했기 때문에 합리적으로 잘 작동하는 현대식 장치를보고 놀랐습니다. 실제로 샤프트 정렬, 기어링, 표면 마찰 등으로 기계적으로 무엇을하고 있는지를 아는 것이 중요합니다. "다이나모"는 일반적으로 1 ~ 10W 출력을 생성합니다. 효율적인 시스템을 사용하면 사이클링시 10 와트가 보이며 매우 가벼운 부하 조건이나 코스 팅을 제외하고는 1 와트가 거의 감지되지 않습니다.

어떤 형태의 배터리 저장은 거의 필수입니다. 노트북이나 태블릿 등은 제거하지 않는 한 자체 소유합니다. 하한을 향하여, 일반적으로 태블릿의 넷북보다 더 많은 것은 3 x 18650 LiIon 셀에서 6 시간을 얻을 수 있습니다. 3.5V 평균 x 2 amp 시간 x 3 = 21 와트 시간이라고 가정하십시오. 따라서 6 시간 이상 = 21/6 = 3.5 와트에서 작동합니다. 큰 랩탑은 6 개 또는 8 개 또는 9 개 또는 12 개의 셀로 2 시간 정도 낮아질 수 있으므로 최악의 경우는 20 ~ 30W입니다. 배터리 팩을 충전하는 속도는 직접 연결되어 있지 않지만 더 큰 팩은 더 많은 에너지를 소비합니다. 더 큰 충전기는 19v x 5.5A = 110W를 지정할 수 있습니다. 단일 2AH 18650 리튬 이온 셀 (대부분의 랩탑 배터리와 함께 사용)은 충전하는 데 약 10 와트 피크 (4.2V x 2A + 일부 "헤드 룸")가 필요하므로 110 와트 이상이 가장 큰 배터리 팩에 적합합니다 (12 세포). 이것은 완전히 "평평한"상태에서 충전주기의 처음 40 분 동안입니다. 그 후 셀은 정전압 테이퍼링 전류 모드로 들어갑니다.

필요한 경우 나중에 더. 수면은 아아 전화 ..

아마 이것 때문에 난리에 빠질 것입니다. 그러나 여러분들은 모두 전기 기술자처럼 생각하고 있습니다. 대형 플라이휠, 구동 발전기에 대한 기어비 등의 기계적 장점을 언급 한 사람이없는 이유는 무엇입니까? 플라이휠의 스핀 다운 시간과 이동하는 데 필요한 에너지는 사람이 순수한 에너지 인 에너지 아웃 머신이 아니기 때문에 확실히 한 가지 요인이되어야합니다. 내 TT 자전거의 Powertap에 따르면 올해 최고의 경주 중에 약 400 와트 정도를 한 시간 동안 꺼낼 수 있다고합니다. 아웃 / 아웃 최대 짧은 노력으로, 나는 16-1700을 칠 수 있고, 나보다 큰 사람은 정기적으로 2K를 깰 수 있습니다. 그러나 작은 플라이휠 (매우 PRO 설정이 아님)로 트레이너를 착용하고 페달을 밟으면 스핀 다운 효과로 인해 동일한 속도를 유지하기 위해 더 많은 노력을 기울여야합니다. 문제에 대한 해결책은 꾸준한 출력을 최적화하지 않으면 인간에게는 일정한 출력이 거의 불가능하며, 신선한 사람은 계속 움직이기 시작하는 것보다 시작하기 위해 더 많은 전력을 출력 할 수 있습니다. 일어 서서 정지 신호 효과와 동일합니다.

아마 약간 수정하면 3 번으로 갈 것입니다.

완벽하게 일정한 속도로 페달을 밟지 않는 한, 전압은 매우 다양 할 것입니다. 조정 된 전압보다 높은 값은 너무 중요하지 않지만 조정기가 올바르게 작동하려면 최소 입력 전압이 필요하므로 더 낮습니다.
매우 넓은 입력 범위 스위칭 레귤레이터를 얻을 수 있지만 여전히 완전한 정지를 허용하지는 않습니다.

편집-외부 배터리와 관련하여 어떤 이유로 처음에는 장치 배터리를 고려하지 않았습니다. 나는 당신이없이 할 수 있다고 생각 하지만 당신은 3 중 어느 것이 확실히 작동 할 것인지 물었 으므로, 아래 언급 된 이유 때문에 아마도 그것을 고수 할 것입니다. 12V 배터리와 시가 라이터 12V-> 19.5V 변환기를 사용하여 언급 한 MIT 링크는 스위칭 레귤레이터로 혼란스럽지 않으면 입력 전압을 제공하는 쉬운 방법입니다.

따라서 일부 전력 저장은 좋은 생각입니다 (실제로 페달링 속도를 늦추거나 멈추는 것에 대해 언급하지는 않지만)
일부 큰 (슈퍼) 커패시터 (또는 게으른 플라이휠)를 사용할 수는 있지만 합리적인 와트 수로 작은 여유가 필요하다고 생각합니다.
발전기-> 충전 컨트롤러-> 12V 배터리-> 부스트 (또는 장치에 따라 벅) 변환기 + 필터링-> 랩톱 / 태블릿 입력 장치가 있습니다.
DC / DC 컨버터를 사용하는 것보다 비효율적이기 때문에 랩톱 / 태블릿 공급 장치 및 인버터 사용에 신경 쓰지 않습니다. 적절한 필터링 (커패시터와 인덕터 / 페라이트 비드) 및 과도 보호 (예 : TVS-과도 전압 억 제기)를 사용하면 문제가 없습니다.
태블릿 또는 저전력 랩톱을 30-65W가 오랫동안 유지할 수있는 합리적인 양의 전력으로 선택하는 반면 태블릿의 경우 ~ 10W가 훨씬 쉬울 것입니다.

나는 어렸을 때 자전거에 다이너 모 조명이 있다는 것을 기억할 수 있습니다.

개념적으로 그렇습니다. 페달 식 발전기 (다이너 모 또는 DC / DC)는 사용할 수 있습니다. 옵션 3을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 그렇지 않으면 발전이 수요를 초과하면 전력을 낭비하거나 수요가 발전을 초과하면 전력을 잃을 수 있습니다.

많은 측면에서, (3) 전기 동력계의 현재 패러다임과 매핑되는데, 이는 전기 동력계에서 소형 엔진을 동력으로 사용하지 않고 범위 확장기 발전기로 사용합니다.