Пьезоэнергетика: переносной накопитель энергии: 3 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Этот проект был завершен Донованом Нью в рамках его дипломной работы в колледже Помона на факультете физики и астрономии. Эта информация последний раз обновлялась 3 мая 2019 г.

В этом руководстве представлены файлы для 3D-печати и код Arduino, используемый для создания переносного устройства для сбора энергии, выходная мощность которого отслеживается регистратором данных. Это позволяет количественно оценить энергию, получаемую от движения человека, с помощью пьезоэлектричества. Конструкция включает встроенный Arduino с регистратором данных SD-карты. В дополнение к сбору данных о количестве электроэнергии, произведенной в каждом испытании, может быть включен динамик для звуковой обратной связи в реальном времени.

Шаг 1: Детали

Этот проект разработан для следующего пьезоэлектрического биморфного преобразователя:

Mide PPA-2011 (274 доллара)

Для Arduino мы использовали Uno Rev3:

Arduino (22 доллара)

Для записи данных мы использовали устройство записи SD-карт Adafruit:

Щит регистрации данных (17 долларов США, включая заголовки)

Также требуются дополнительные детали (SD-карта, нагрузочный резистор, сглаживающий конденсатор, выпрямительный мост, батарея 9 В для питания Arduino, небольшие гайки и болты и перемычки / соединители).

Шаг 2: лабораторное испытательное оборудование

Прикрепленные файлы можно использовать для 3D-печати зажима, который удерживает генератор на вершине колеблющегося столба.

Шаг 3: Полевое испытательное оборудование

Два прикрепленных сюда файла.stl можно использовать для 3D-печати корпуса для хранения генератора и регистратора данных.

Прилагаемый файл.iso содержит эскиз Arduino, используемый для сбора данных.

Показано изображение нашей последней схемы.

Примеры данных показаны для выхода (в вольтах на нагрузочном резисторе 20 кОм после выпрямления, со сглаживающим конденсатором 10 мкФ) для различных действий.