Làm thế nào để tạo ra một chiếc giày sạc pin điện tử Piezo?

Sự cố thiết bị do thiếu năng lượng là một vấn đề phổ biến hiện nay. Nhiều khi các cuộc điện thoại quan trọng không được giám sát và chúng tôi không thể trả lời một cuộc trò chuyện quan trọng đang diễn ra giữa đồng nghiệp và chúng tôi, chỉ vì pin điện thoại di động của chúng tôi hết sạch. Hầu hết mọi người sở hữu một chiếc điện thoại thông minh đều mong muốn rằng họ sẽ có thêm thời lượng pin. Vì vậy, hãy cân nhắc vấn đề này, chúng tôi sẽ thiết kế một kỹ thuật sạc di động bằng cách sử dụng giày của chúng tôi. Dự án này sẽ không chỉ giải quyết vấn đề thoát nước của pin mà còn tăng cường sức khỏe bằng cách tạo ra một đế giày có thể chuyển đổi năng lượng vật lý tạo ra khi đi bộ thành điện năng, sau đó được lưu trữ trong một bộ pin di động. Cùng với việc sạc thiết bị điện tử của mình, chúng ta cũng sẽ có thể tái tạo một số năng lượng thể chất của mình.

Làm thế nào để lắp ráp các phần tử áp điện với các thành phần khác?

Khi chúng ta đã hiểu mục tiêu cơ bản của dự án của mình, chúng ta hãy đi trước một bước và tìm kiếm các thành phần bắt buộc và sau đó tích hợp chúng để thiết kế một nguyên mẫu cuối cùng.

Bước 1: Các thành phần được sử dụng

Bước 2: Tìm hiểu nguyên tắc cơ bản của dự án

Trước khi lắp ráp các cấu kiện chúng ta cần hiểu rõ cơ chế hoạt động của công trình. Trong mọi dự án điện tử, nguồn điện là xương sống. Nguồn điện chính làm nên dự án này được gọi là bộ chuyển đổi áp điện / phần tử áp điện. Chúng bao gồm các thành phần như tinh thể và gốm sứ có khả năng đặc biệt để chuyển đổi năng lượng vật chất thành điện xoay chiều. Chúng ta có thể sử dụng tốt nhất tính chất này của các nguyên tố này bằng cách đặt chúng bên dưới chân theo cách mà mỗi khi chúng ta đi một bước, trọng lượng của chúng ta được sử dụng để đẩy các phần tử áp điện, từ đó chuyển đổi năng lượng vật lý của chúng ta thành năng lượng điện. Năng lượng điện được tạo ra nhưng có một vấn đề nhỏ, Dòng điện xoay chiều (AC). Chúng tôi cần Dòng điện một chiều (DC) cho dự án của chúng tôi. Do đó, vấn đề này sẽ được giải quyết bằng cách tạo Cầu chỉnh lưu với điốt để nguồn AC có thể chuyển đổi thành nguồn DC.

Bước 3: Đo kích thước giày của bạn

Yếu tố đầu tiên mà chúng ta cần để thiết kế một máy phát áp điện là đế nhựa. Lấy đế giày ra và thực hiện các phép đo thích hợp bằng thước đo tỷ lệ kiến trúc.

Các lỗ phần tử piezo được đặt một cách chiến lược để chúng thẳng hàng với các vết lõm lớn trên đế giày, cho biết các khu vực chịu nhiều áp lực nhất.

Bước 4: LẤY CÁC YẾU TỐ PIEZO

Khi chúng tôi đã hoàn thành việc tạo đế cho máy phát áp điện của mình, chúng tôi sẽ dán các phần tử áp vào đế với sự trợ giúp của súng bắn keo nóng. Bôi một lớp keo mỏng xung quanh mép lỗ trên tấm nhựa rồi nhanh chóng ấn các thành phần áp điện lên nó trước khi nó nguội đi. Không bôi quá nhiều keo vì trong trường hợp làm như vậy, chúng ta có thể hạn chế việc nén hoàn toàn các miếng xốp. Chúng tôi sẽ quan tâm đến một điều nữa là keo không chạm vào Dương tính (ĐỎ) và phủ định (ĐEN) các khớp nối vì sau này các khớp nối đó sẽ được hàn lại. Chúng tôi sẽ đảm bảo rằng các yếu tố piezo được dán trên cả hai mặt của nhựa. Sử dụng đồng hồ vạn năng kỹ thuật số, chúng tôi sẽ đảm bảo rằng các phần tử piezo của chúng tôi đang hoạt động.

Bây giờ, khi chúng tôi đã dán tất cả các phần tử áp điện vào các vị trí thích hợp của chúng, chúng tôi sẽ dán các miếng bọt lên mỗi phần tử áp điện như hình dưới đây:

Bước 5: BÁN CÁC YẾU TỐ PIEZO CÙNG NHAU

Các phần tử piezo tạo ra điện áp lớn nhưng chúng không tạo ra dòng điện đáng kể. Vì vậy, theo quan điểm này, chúng tôi sẽ nối tất cả các phần tử piezo song song (dương tính sẽ được hàn với các phần tử dương và âm bản sẽ được hàn với các phần tử âm). Khi chúng tôi đã làm điều này, chúng tôi sẽ có thể tạo ra một số lượng lớn ampe và thiết bị của chúng tôi sẽ được sạc nhanh hơn. Sau khi hàn các mối nối, hãy bôi keo nóng lên các mối nối vì nó sẽ ngăn các mối nối bị đứt ra. Chúng tôi sẽ kết nối các phần tử piezo từ mặt này của nhựa với mặt kia bằng cách luồn dây của một trong các phần tử piezo qua các lỗ để chúng có thể được hàn song song với piezo ở phía bên kia. Vì tất cả các phần tử piezo trên gót được nối dây song song, chúng tôi sẽ hàn phần tử piezo cuối cùng trong chuỗi với một trong các phần tử piezo trên miếng ngón chân và tiếp tục hàn các phần tử piezo song song cho đến khi tất cả 14 phần tử được kết nối.

Bước 6: Xây dựng bộ chỉnh lưu cầu

Tiến lên trước một bước, trước hết chúng ta sẽ nghiên cứu sơ đồ mạch của một bộ chỉnh lưu cầu, thứ hai là chúng ta sẽ chế tạo một bộ chỉnh lưu cầu sử dụng điốt và cuối cùng chúng ta sẽ đấu dây cho bộ chỉnh lưu cầu.

Nghiên cứu sơ đồ mạch: Khi điện áp được áp dụng cho các điốt và chúng cho phép dòng điện đi qua, chúng được cho là chuyển tiếp Thiên vị chế độ và khi điện áp được áp dụng và điốt không cho phép dòng điện đi qua thì chúng được cho là Thành kiến ngược chế độ. Trong sơ đồ mạch được hiển thị bên dưới, các điốt được kết nối ở chế độ phân cực chuyển tiếp và chúng cho phép dòng điện đi qua chúng. Mặt tích cực của diode là mặt đó được sơn màu xám và nó sẽ được hiển thị trong bước tiếp theo.
Xây dựng bộ chỉnh lưu cầu:Chúng tôi sẽ kết nối các điốt theo cấu hình phân cực thuận để dòng điện có thể đi qua chúng. Những người mới bắt đầu có thể làm theo sơ đồ dưới đây để tạo bộ chỉnh lưu cầu. Bộ chỉnh lưu cầu còn được gọi là Bộ chỉnh lưu toàn sóng.
Đấu dây Bộ chỉnh lưu cầu:Bây giờ, kết nối các thành phần áp điện với bộ chỉnh lưu theo sơ đồ bên dưới. Dòng điện là AC vì vậy, vị trí của các dây có thể hoán đổi cho nhau, miễn là chúng kết nối với các điốt chính xác trong sơ đồ. Bóc cáp USB bạn đã mua cùng với bộ pin và lấy dây bên trong ra. Chúng tôi chỉ quan tâm đến ĐỎ và ĐEN Dây điện. Bây giờ, hãy xoắn các sợi dây bị sờn của mỗi dây rồi hàn chúng lại và cũng hàn dây với bộ chỉnh lưu. Như chúng ta biết rằng điện áp một chiều có cực dương và cực âm, vì vậy sau khi hàn tốt hơn hết là kiểm tra cực tính. Để an toàn hơn, hãy sử dụng súng bắn keo nóng trên các thiết bị đầu cuối.

Bước 7: Cài đặt và hoàn thiện các thao tác chạm

Khi chúng tôi đã lắp ráp tất cả các thành phần và máy phát áp điện của chúng tôi đã sẵn sàng, chúng tôi sẽ chuyển sang phần lắp đặt. Điều chỉnh bộ tạo áp điện bằng nhựa bên trong giày rồi lắp đế ban đầu lên trên. Trong trường hợp ai đó gặp vấn đề trong việc điều chỉnh máy phát điện bên trong, họ có thể tham khảo hình bên dưới:

Lấy cáp USB có dây trước đó và luồn nó giữa lưỡi và bên ngoài giày của bạn. Bây giờ, pin còn lại để gắn và để làm như vậy, chúng ta sẽ cố định nó giữa lưỡi giày và dây buộc sau đó thắt chặt dây giày. Tốt hơn là nên sử dụng khóa dán để gắn chặt bộ pin để tránh tình trạng hết pin khi đang chạy. Nếu bất kỳ ai có một đôi giày dự phòng thì họ có thể tạo một miếng xốp từ đế của nó và giày sẽ cao lên một chút.

Bước 8: Kiểm tra

Bây giờ, khi chúng ta đã hoàn thành phần cài đặt, chúng ta nên kiểm tra nó và xem nó có hoạt động hay không. Để kiểm tra xem chúng hoạt động tốt như thế nào, chúng ta nên TẬP THỂ DỤC hằng ngày. Chơi thể thao mỗi ngày ngoại trừ bóng đá vì điện thoại của bạn có thể bị hỏng khi đánh bóng từ chân. Pin sẽ chỉ sạc bất cứ khi nào chúng ta thực hiện một bước, vì nhiều bước chúng ta thực hiện, điện thoại sẽ được sạc nhanh hơn.