운동 에너지를 사용하여 소형 장치에 전력을 공급할 수 있습니까?

운동으로 에너지를 생성하여 스스로를 구동 할 수있는 작은 웨어러블 전자 장치를 만들기 위해 수집 할 수있는만큼 많은 정보를 찾아 보았습니다.

이 기술은 이미 시계에 존재한다는 것을 알고 있습니다. 착용자가 팔을 움직일 때 회전하는 작은 발전기를 사용하여 자체 에너지를 생산하는 시계가 있습니다. 착용자가 하루 종일 충분히 움직여 충분한 에너지가 생성되는 한, 에너지는 커패시터에 저장되어 시계가 거의 무한대로 작동합니다. (일부 정보는 http://en.wikipedia.org/wiki/Automatic_quartz )

이 기술이 실제 용도로 얼마나 많은 전류를 출력 할 수 있는지와이 기술을 다른 전자 제품과 함께 사용할 수 있는지에 대한 정보를 찾는 데 어려움이 있습니다.

실제로 모호한 것이 아니라 실제 질문을하는 것에 대한 답변으로, 여기에 몇 가지 질문이 있습니다.

• 이 장치는 얼마나 많은 에너지를 생산 / 저장할 수 있습니까?
• 운동 에너지만으로 구동되는 시계 외에 다른 장치가 있습니까?
• 저전력 장치를위한 운동 발전기를 만드는 방법에 대한 회로가 있습니까?

편집 : 어떤 사람들은 내가 뭘했는지 정확히 언급하지 않았기 때문에 가능한지 판단하기 어렵다고 말했습니다. 지금은 프로젝트가 없지만 배터리를 사용하는 대신 모션을 사용하는 웨어러블 전자 장치를 사용하여 교체하거나 재충전해야합니다.

나는 내가 찾을 수있는 저전력 MCU (IT MSP430 마이크로 컨트롤러와 같은 것)를 사용하고 가능한 한 많이 대기 모드를 사용하고 매우 적은 활동적인 작업을 수행하여 현재 사용량을 최대로 줄입니다. 몇 초마다 센서 데이터.

나는이 답변을보고 내 시계를 보았습니다. 그것은 당신이 묘사하는 방식대로 작동하는 것입니다. 내부에는 운동 에너지를 수집하는 데 사용되는 큰 반 디스크 진자가 있습니다. 하루에 2-4 마일 정도 걷다 보면 하루 만 뛸 수 있습니다. 내가 무한정으로 움직인다면, 시계는 아주 작은 힘을 필요로합니다.

에너지 저장 얼마나 많은 에너지를 저장할 수 있는지는 커패시터와 배터리 등에 따라 다르며, 사용하려는 에너지 생성 방식에 고유하지 않습니다.

다른 장치들 앞에서 언급 한 것처럼 왜 이런 식으로보아야하는지 모르겠습니다. 운동 에너지를 사용하여 전력을 공급할 대상을 결정한 다음 운동 에너지의 100 % 효율-> 화학 / 전기 에너지를 가정하여 첫 번째 원칙만을 기반으로 몇 가지 기본 계산을 수행하면 수행 할 수있는 것과 그렇지 않은 것을 빠르게 볼 수 있습니다. 일반적인 가이드 인 microWatt는 최대 몇 밀리 와트까지 가능합니다 (이것은 사용하는 신체 활동의 유형에 따라 달라지며, 더욱 격렬한 활동은 와트에 도달 할 수 있습니다)

회로도 나는 당신에게 하나를 줄 수 없지만 디자인이 매우 간단하다는 것을 알 수 있습니다. 앞서 언급 한 시계에서 진자를 가져 가십시오 (여기서 기사에있는 사진이 있습니다).

내부적으로 작동하는 방식을 정확하게 지정할 수는 없지만 내가 아는 것은 다음과 같습니다.

"전자기 유도는 자기장을 통해 이동하는 도체를 가로 지르는 전류의 생성"

제공된 기사를 읽은 후 진자는 피니언 (그림에서 볼 수 있음)을 회전시키는 데 사용됩니다. 작은 기어로 발전기를 구동합니다 (많은 문서화 됨). 어쨌든 발전기에서 AC 전압을 얻을 수 있습니다. 브리지 정류기, 전압 조정기 등을 사용하여 원하는 에너지 저장 장치에 저장할 수 있습니다.

마지막으로 앞에서 말했듯이, 먼저 전원을 공급할 대상을 결정 하십시오. 이것이 제대로 할 수있는 유일한 방법입니다. 전원을 공급하려는 회로에 필요한 최대 전력을 높이고 거기서부터 계속 진행하십시오. 더 이상의 도움을 요청하십시오. 지금까지의 정보를 바탕으로, 이것이 내가 할 수있는 전부입니다.

~ 사람들은 몇 와트 범위에서 생산되는 진동 커플 링 백팩 타입 유닛을 만들고 있습니다.

~ 열광적으로 작동 할 때 전형적인 중국 짜기 조명은 약 1W를 제공합니다. 해당 수준에서 5 분 동안 사용하면 손이 떨어지거나 느낌이 듭니다.

~ 제대로 짜낸 핸드 스퀴즈 파워 유닛은 같은 수준의 노력으로 5 와트를 더 만들 수 있습니다.

~ 적당한 던지기를 가진 적절하게 제작 된 수동 크랭크 장치-반경 150mm의 손잡이는 합리적인 노력으로 10W를 만듭니다. 다소 바쁜 노력으로 20 와트. 10 와트 레벨에서 1 시간 동안 할 수 있습니다 +

~ 제대로 설계된 페달 장치 (많은 것은 아닙니다)는 약간 맞는 사람이 한 시간 동안 할 수있는 수준에서 50 와트를 만들 수 있습니다. 스포츠 애호가입니다. 스포츠 장비를 가진 사람들은 보통 내가 측정하는 것보다 더 높은 힘을 요구합니다. 약 10 초 동안 500 와트 페달을 밟을 수 있지만 10 분 정도 죽어야합니다.

~ 셰이커 횃불은 아마 힘을내는 손으로 쥐는 조명 아래에 있습니다. 걸을 때 작동하도록 제대로 장착 된 핸드 크랭크를 장착 할 수 있어야합니다.

~ Piezeo는 정상이지만 일반적으로 매우 낮은 전력입니다. 더 높은 와트 수 버전은 돈으로 구입할 수 있습니다.

~ 모자에 바람 터빈을 착용하면 걷는 동안 회전하여 수 밀리 와트를 만들 수 있습니다. 1 미터 직경의 WT를 캡에 장착하면 그들은 당신을 증명할 것입니다.

~ 발 가을과 다리 굽힘은 많은 힘을 제공합니다.

~ 일 = 힘 x 거리. = F xd 전력 = 시간당 작업 = F xd / t

~ 당신은 신발 교류 발전기에 대한 힐 스트라이크 힘, 여행 등을 해결할 수 있습니다.

~ 뜨겁고 차가운 것을 사용하면 전력이 거의 0에 가깝습니다.
Carnot 효율 = (Thot-Tcold) / Thot
실제 효율 = 운이 좋으면 25 %라고 Carnot.