È possibile utilizzare l'energia cinetica per alimentare piccoli dispositivi?

Ho provato a cercare tutte le informazioni che potevo raccogliere per costruire elettronica da indossare davvero piccola che potesse alimentarsi generando energia con movimento.

So che la tecnologia esiste già negli orologi. Ci sono orologi che producono la propria energia usando un piccolo generatore che gira quando chi lo indossa muove il braccio. L'energia è immagazzinata in un condensatore per far funzionare l'orologio quasi all'infinito fintanto che chi lo indossa si muove abbastanza durante il giorno in modo da generare abbastanza energia. (alcune informazioni qui: http://en.wikipedia.org/wiki/Automatic_quartz )

Ho difficoltà a trovare informazioni su quanta corrente può produrre questa tecnica per usi pratici e se questa tecnica può essere adattata per funzionare con altri dispositivi elettronici.

In spirito di avere domande reali e non solo cose vaghe, ecco un paio di domande che spero possano ricevere risposta

• Quanta energia possono produrre / immagazzinare questi dispositivi?
• Esistono altri dispositivi oltre agli orologi alimentati utilizzando solo energia cinetica?
• Esistono schemi su come creare un generatore cinetico per dispositivi a bassa potenza?

Modifica: alcune persone hanno detto che è difficile determinare se è possibile poiché non ho menzionato esattamente cosa avrei fatto. Non ho alcun progetto in questo momento, ma voglio giocare con l'elettronica indossabile che è alimentata dal movimento anziché alimentata a batteria che è necessario sostituire o ricaricare.

Sto pensando di utilizzare l'MCU a bassa potenza che riesco a trovare (qualcosa come i microcontrollori IT MSP430) e ridurre al massimo l'utilizzo corrente utilizzando la modalità standy il più possibile e facendo pochissimo lavoro attivo, forse solo per la registrazione multipla dati del sensore ogni paio di secondi.

Ho visto questa risposta e ho dato un'occhiata al mio orologio, così come funziona nel modo in cui descrivi. C'è un grande pendolo a mezzo disco all'interno che presumibilmente viene utilizzato per raccogliere l'energia cinetica. Può durare circa diciamo un giorno se cammino per circa 2-4 miglia al giorno. Se mi muovo dappertutto, indefinitamente, ma poi, gli orologi richiedono pochissima energia per cominciare.

Conservazione dell'energia La quantità di energia che è possibile immagazzinare dipende solo dai condensatori e dalle batterie, ecc., Non è inerente al metodo di generazione dell'energia che si desidera utilizzare.

Altri dispositivi Non vedo perché lo guarderesti in questo modo come menzionato prima. Decidi su cosa vuoi usare l'energia cinetica per alimentare e poi fai alcuni calcoli di base basati esclusivamente sui primi principi, assumendo il 100% di efficienza dell'energia cinetica -> energia chimica / elettrica e vedrai rapidamente cosa è fattibile e cosa no. Come guida generale, microWatt, fino a un massimo di pochi milliWatt è probabilmente tutto ciò che puoi fare (dipende molto dal tipo di attività fisica che stai utilizzando, attività più faticose potrebbero raggiungere molto in Watts)

Schemi Non posso dartene uno, ma posso dirti che il design è molto semplice. Prendi il pendolo nel mio orologio menzionato in precedenza (ecco una foto di uno dal tuo articolo):

Mentre non posso specificare esattamente come funzionano le cose internamente, quello che so è questo:

"L'induzione elettromagnetica è la produzione di una corrente elettrica attraverso un conduttore che si muove attraverso un campo magnetico"

Dopo aver letto l'articolo fornito, il pendolo viene utilizzato per far girare un pignone (visibile nella foto) - solo un piccolo ingranaggio, che a sua volta guida un generatore elettrico (che è stato documentato in abbondanza). Ad ogni modo, è probabile che tu riceva una tensione CA dal generatore elettrico. Puoi usare forse un raddrizzatore a ponte, forse anche un regolatore di tensione e conservarlo nel dispositivo di accumulo di energia che preferisci.

Infine, come ho detto prima, decidi prima cosa vuoi alimentare , è l'unico modo per farlo correttamente. Crea una potenza massima richiesta per il circuito che desideri alimentare e procedi da lì. Sentiti libero di chiedere altro aiuto, ma in base alle informazioni finora disponibili, questo è tutto ciò che posso fare.

~ Le persone producono unità di tipo zaino con accoppiamento a vibrazione che producono nella gamma di pochi Watt.

~ Una luce di compressione cinese tipica quando azionata freneticamente darà circa 1 Watt. Dopo 5 minuti di utilizzo a quel livello, la tua mano cade o sembra che abbia.

~ Un'unità di potenza a compressione manuale correttamente costruita potrebbe produrre più di 5 watt allo stesso livello di sforzo.

~ Un'unità a manovella correttamente costruita con un tiro ragionevole - diciamo che la maniglia con un raggio di 150 mm produrrà 10 Watt con uno sforzo ragionevole. e 20 Watt con uno sforzo piuttosto intenso. Al livello di 10 Watt potresti farlo per un'ora +

~ Un'unità a pedale progettata correttamente (molti non lo sono) può produrre 50 watt a un livello in cui una persona in qualche modo in forma potrebbe farlo per un'ora, 100 watt a un livello in cui una persona in forma moderata desidera essere più in forma e altro se tu sei un appassionato di sport. Le persone con attrezzature sportive di solito sostengono livelli di potenza più elevati di quelli che di solito misuro. Posso fare una pedalata di 500 Watt per circa 10 secondi, ma poi devo morire per circa 10 minuti.

~ Le torce Shaker sono probabilmente al di sotto delle luci di compressione della mano al potere. Una pedivella correttamente montata dovrebbe poter essere montata per funzionare mentre si cammina.

~ Piezeo è OK ma di solito è MOLTO bassa potenza. È possibile acquistare denaro con versioni più recenti di potenza superiore.

~ Se indossi una turbina sul cappuccio, puoi farlo girare mentre cammini e fare qualche milliwatt. Se monti un WT di 1 metro di diametro sul tuo tappo ti certificheranno - ma la potenza a una camminata veloce può essere un Watt o pochi.

~ La caduta del piede e la piega della gamba offrono molta potenza.

~ Lavoro = Forza x distanza. = F xd Potenza = lavoro per volta = F xd / t

~ È possibile calcolare la forza di attacco del tallone, viaggiare ecc. Per un alternatore con scarpa.

~ Tutto ciò che utilizza caldo e freddo produrrà una potenza molto vicina a zero.
Efficienza di Carnot = (Thot-Tcold) / Thot
Efficienza reale = Carnot del 25% in caso di fortuna.