Piezoelectric Energy Harvesting Shoe/tr

Amaç, bir bataryada gözle görülür bir şarj oluşturacak kadar enerji üretebilen bir piezoelektrik enerji toplama cihazı geliştirmektir.

Tasarım

Sekiz adet piezoelektrik dönüştürücü ped, bir ayakkabının tabanının altına yerleştirildi ve bir batarya paketine bağlandı. Her bir piezo pede bir diyot lehimlendi ve sisteme bir doğrultucu lehimlendikten sonra bataryaya bağlandı.

Tanım	Görüntü
Piezoelektrik dönüştürücü.
İçindeki piezo pedi çıkarmak için plastik kapağı sökün.
Diyotlar.
Her bir piezo pedinin pozitif ucuna bir diyot lehimleyin.
Her bir piezo pedine bir pamuklu çubuk parçası yapıştırın.
Piezo pedleri, pamuklu çubuk tarafı yukarı bakacak şekilde ayakkabının tabanına yerleştirin ve piezo pedleri paralel olarak bağlayarak telleri lehimleyin.
Piezo pedlerini PVC bant veya yapışkan bantla kaplayın.
Tam dalga köprü doğrultucu.
Doğrultucu devreyi piezo tellere lehimleyin ve timsah klipslerini doğrultucu devreye lehimleyin.
Sistemi bir pil paketine bağlayın. NiCd AAA ve NiMH AA pillerle denedim.
Pil paketini ayak bileğinize bağlayın, tabanını ayakkabınızın içine yerleştirin ve şarj etmek için yürüyün.

Sonuçlar ve Tartışma

Pilleri test etmeden önce, bir Mini Maglight ampulüyle pilleri boşalttım. Ayakkabıları 2 adet NiCd AAA pille yarım gün giydikten sonra, piller LED'i yakmadı ve Mini Maglight ampulünü sadece bir saniyeliğine aydınlattı. Ayakkabıları 2 adet NiMH AA pille tam gün giydikten sonra ise piller LED'i yaktı ve Mini Maglight ampulünü neredeyse yarım dakika boyunca aydınlattı.

Bir LED'e bağlandığında, piezo ped üzerine dokunulduğunda LED'i saniyenin çok küçük bir bölümü kadar yakıyordu. En parlak tepkiyi veren yöntem, LED'in hafifçe bükülüp, hızlı bir hareketle bırakılmasıydı. Her bir piezo pedin altına pamuklu çubuklar yerleştirilerek, üzerine basıldığında her pedin aldığı bükülme miktarı artırıldı, ancak üzerine basarak basınç uygulamak, piezo pedlerden yükü boşaltmanın verimsiz bir yoludur. Bir pile bağlı bir piezo pedi test ederken, pilde fark edilebilir bir yük oluştu, ancak bu, pilin yalnızca piezo ped tarafından uyarılmış olma olasılığını ortadan kaldıracak kadar önemli değildi. Piezoelektrik pedlerin voltaj çıkışlarına kıyasla çok küçük akım çıkışları vardır, bu da onlarla bir pili etkili bir şekilde şarj etmeyi zorlaştırır.

Tabanlıkları birkaç gün kullandıktan sonra, bazı piezo pedlerin LED ışığa bağlanarak test edildiğinde eskisi kadar iyi çalışmadığı görülüyor. Pamuklu çubuk, özellikle topuğun altındaki kısımları çok fazla bükmüş olabilir.

Video Tanıtımları

bağlı

NiMH piller LED'e bağlı

Mini Maglight'a bağlı NiMH piller

Sonraki adımlar

• Daha fazla test
• Verimliliği artırmak için sistemde değişiklikler yapın.
• Piezoelektrik pedlerin ürettiği küçük ve düzensiz miktardaki akımı etkili bir şekilde aktarabilen daha iyi bir pil şarj cihazı geliştirin.

Sonuçları

Piezoelektrik tabanın pilleri gerçekten şarj edip etmediğini doğrulamak için daha fazla test yapılması gerekiyor, ancak sistem piezo pedin bir LED ışığını açma ve bir miktar elektrik üretme yeteneğini gösterdi. Alternatif olarak tasarlanmış bir sistem pili şarj edebilir, ancak piezoelektrik pedlerin yürüme ile sağlanan mekanik enerjiyi toplama verimliliği çok düşüktür.

Proje Sahibi:

• Dominick Triola