Amaç, bir bataryada gözle görülür bir şarj oluşturmaya yetecek kadar enerji üretebilen bir piezoelektrik enerji toplama cihazı inşa etmektir.
İçindekiler
Tasarım
Sekiz adet piezoelektrik dönüştürücü ped, bir ayakkabının tabanının altına yerleştirildi ve bir batarya paketine bağlandı. Bataryaya bağlanmadan önce her bir piezo pedine bir diyot lehimlendi ve sisteme bir doğrultucu lehimlendi.
| Tanım | Resim |
|---|---|
| Piezoelektrik dönüştürücü. |  |
| Piezo pedinin içerisini çıkarmak için plastik muhafazayı ayırın. |  |
| Diyotlar. |  |
| Her piezo pedinin pozitif ucuna bir diyot lehimleyin. |  |
| Her piezo pedine bir parça Q-ucu yapıştırın. |  |
| Piezo pedleri ayakkabının tabanına, Q-ucu tarafı yukarı bakacak şekilde ve lehim telleri piezo pedleri paralel olarak bağlayacak şekilde yerleştirin. |  |
| Piezo pedleri pvc bant veya koli bandıyla kapatın. |  |
| Tam dalga gelin doğrultucu. |  |
| Doğrultucuyu piezo tellerine lehimleyin ve timsah klipslerini doğrultucunun üzerine lehimleyin. | |
| Sistemi bir akü paketine bağlayın. NiCd AAA'lar ve NiMH AA'larla denedim. | |
| Pil paketini ayak bileğinize bağlayın, tabanını ayakkabının içine yerleştirin ve şarj etmek için yürüyün. |  |
Sonuçlar ve tartışma
Pilleri test etmeden önce Mini Maglight ampulle boşalttım. Ayakkabıları 2 adet NiCd AAA pil ile yarım gün giydikten sonra piller LED yakmadı ve Mini Maglight ampulü yalnızca saniyenin çok küçük bir kısmı için yaktı. Ayakkabıları 2 adet NiMH AA pil ile tam gün giydikten sonra piller bir LED yaktı ve mini bir Maglight ampulü neredeyse yarım dakika boyunca yaktı.
Bir LED'e bağlandığında, bir piezo ped, dokunulduğunda saniyenin çok küçük bir kısmı için LED'i açacaktır. En parlak tepkiyi veren yöntem, ledin hafifçe bükülüp hafif bir hareketle serbest bırakılmasıydı. Q-uçları, her bir pedin üzerine basıldığında aldığı bükülme miktarını artırmak için her bir piezo pedin altına yerleştirildi, ancak adım atarak basınç uygulamak, piezo pedlerden yükü serbest bırakmanın verimsiz bir yoludur. Bir pile bağlı bir piezo yastığı test ederken, pilde gözle görülür bir şarj oluşturuldu, ancak bu, pilin yalnızca piezo ped tarafından uyarılma olasılığını dışlayacak kadar önemli değildi. Piezoelektrik pedler, voltaj çıkışlarıyla karşılaştırıldığında çok küçük akım çıkışlarına sahiptir, bu da onlarla bir pilin etkili bir şekilde şarj edilmesini zorlaştırır.
Tabanları birkaç gün kullandıktan sonra bazı piezo pedler, test için bir LED ışığa bağlandığında eskisi kadar iyi çalışmıyor gibi görünüyor. Q-ucu, özellikle topuğun altını çok fazla bükebilir.
Video Gösterimleri
LED tabana bağlı
LED'e bağlı NiMH Piller
Mini Maglight'a bağlanan NiMH Piller
Sonraki adımlar
- Daha fazla test
- Verimliliği artırmak için sistemi değiştirin.
- Piezo pedlerin ürettiği küçük ve düzensiz miktardaki akımı etkili bir şekilde aktarabilen daha iyi bir pil şarj cihazı oluşturun.
Sonuçlar
Piezo tabanın pilleri gerçekten şarj edip etmediğini doğrulamak için daha fazla test yapılması gerekiyor ancak sistem, piezo pedin LED ışığı açıp bir miktar elektrik üretme yeteneğini gösterdi. Alternatif olarak oluşturulmuş bir sistem bir pili şarj edebilir, ancak yürümeyle sağlanan mekanik enerjinin toplanmasında piezoelektrik pedlerin verimliliği çok düşüktür.