Cara Menghasilkan Listrik dari Sepatu Saat Berjalan

Dalam posting ini kita akan belajar bagaimana menghasilkan listrik dari sepatu kita sambil berjalan. Listrik ini bisa sekaligus digunakan untuk mengisi daya baterai ponsel.

Dalam beberapa posting saya sebelumnya, kami mempelajari bagaimana mesin sederhana dapat digunakan secara efisien untuk mengekstraksi listrik gratis, Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang ini melalui posting berikut:

Listrik dari Pendulum

Listrik dari Gravity

Energi Bebas dari Berat Badan

Kaki kita adalah contoh luar biasa dari alat berat sederhana yang dapat dibandingkan dengan tuas. Setiap kali kita bergerak untuk mengambil langkah maju, kita dengan mudah mengangkat seluruh tubuh kita dengan jari-jari kaki kita dan kemudian mengembalikannya ke tanah, kita terus melakukannya selama kita berjalan, sama sekali tidak ada masalah.

Ini menjadi mungkin karena desain mekanisme tulang pergelangan kaki kami yang sangat efisien yang mampu melaksanakan pekerjaan dengan sangat efisien sehingga kami hampir tidak memahami jumlah pekerjaan yang dapat kami lakukan berkali-kali sepanjang hari.

Meskipun tindakan berjalan mungkin tampak terlalu mudah bagi kita, kaki kita sebenarnya melakukan banyak pekerjaan dengan mengangkat sekitar 60 kg (rata-rata) tanah dan kemudian membawanya kembali ke tanah, yang merupakan gaya ke atas dan ke bawah itu. mungkin sama dengan ekuivalen gravitasi 60kg.

Dalam aksi berjalan kita, kaki kita mampu mengangkat tubuh kita dengan sangat efisien berkat mekanisme tuas sendi pergelangan kaki, dan saat melepaskan beban tubuh, gravitasi bertanggung jawab untuk memulihkan massa kembali ke tanah.

Dalam kedua kesempatan tersebut sejumlah besar gaya dipertukarkan, dan saat ini kami tertarik untuk memanfaatkan gaya ini untuk menghasilkan listrik gratis saat aksi berjalan sedang dilakukan.

Konsepnya sebenarnya bukan barang baru, orang sudah pernah mencoba ini sebelumnya melainkan dengan menggunakan bahan piezoelektrik pada sepatu.

Menggunakan Elemen Piezo sebagai Opsi

Bahan listrik piezo mengubah tekanan menjadi listrik tetapi besarnya listrik yang dihasilkan dengan konsep piezo sangat sepele sehingga terlihat tidak berguna.

Ketika Anda memiliki tekanan dan gaya yang cukup dan bebas tersedia untuk dimanfaatkan, maka Anda tidak ingin menyia-nyiakannya dengan menggunakan konsep yang tidak efisien dan diremehkan seperti piezo listrik untuk tujuan tersebut.

Menggunakan Motor atau Dinamo

Menggunakan motor atau dinamo terlihat bagus untuk aplikasinya, namun gadget ini memerlukan pengengkolan dengan roda gigi yang dapat membuatnya sangat tidak diinginkan untuk diterapkan dengan sepatu karena kerumitan yang tidak perlu dan kebisingan yang mungkin dihasilkan saat proses berjalan memutar mesin.

Alternatif keren, metode yang layak untuk menghasilkan listrik dari sepatu kami adalah dengan menggunakan solenoid kecil, seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut:

Gambar Courtesy: https://cdn.sparkfun.com//assets/parts/6/3/2/2/11015-04.jpg

Gambar di atas menunjukkan solenoida bermuatan pegas 5V kecil yang tampaknya merupakan pilihan tepat untuk aplikasi generator sepatu yang kami usulkan.

Menggunakan Solenoid

Karena solenoida ditentukan untuk beroperasi menggunakan input 5V @ 1amp, kita dapat mengasumsikan jumlah daya yang hampir sama di seluruh kabelnya ketika mengalami gaya mekanis dorong dan tarik. Parameter yang tepat yang mungkin sangat cocok untuk mengisi daya baterai ponsel .

Keuntungan besar menggunakan solenoida ini adalah bahwa solenoida ini memiliki mekanisme poros bermuatan pegas, yang berarti bahwa satu-satunya gaya efektif yang diperlukan untuk menghasilkan listrik oleh unit adalah gaya gravitasi, saat kaki kita diam, dan saat kaki diangkat. aksi pegas solenoida melengkapi aksi yang membuat sistem sangat efisien.

Namun, karena solenoida biasanya menggunakan batang besi sebagai plunger, kita tidak dapat mengharapkan sistem menghasilkan listrik apa pun sampai batang ini diubah menjadi magnet terlebih dahulu, karena hanya magnet yang bergerak yang dapat menghasilkan listrik saat digerakkan melalui kumparan. kawat.

Modifikasi ini dapat diimplementasikan secara sederhana dengan memasang beberapa magnet neodymium di tepi atas batang solenoida, seperti yang ditunjukkan di bawah ini, ini akan mengubah seluruh plunger menjadi magnet yang efektif, yang kemudian akan dapat berinteraksi dengan koil solenoida untuk menghasilkan listrik, jika Anda memiliki metode efektif lain untuk mengubah batang menjadi magnet permanen, Anda dapat menggunakannya untuk menghasilkan respons yang lebih baik dari operasi.

Pada bagian berikut, kita akan mempelajari cara menghasilkan listrik dari sepatu sambil berjalan, dan yang dapat digunakan untuk mengisi daya sel Li-ion.

Pengaturan di atas disajikan dalam format bergambar untuk menunjukkan detail koneksi mengenai cara menghasilkan listrik dari sepatu, hampir semua elemen harus disembunyikan dengan benar di dalam selungkup dan dipasang dengan kuat dengan tumit sepatu.

Pada gambar, kita dapat melihat dengan jelas bagaimana solenoid perlu ditempatkan di tumit sepatu, sehingga solenoida mengalami tekanan dan tekanan pelepasan pada porosnya saat pengguna berjalan.

Setiap kali poros solenoid ditarik atau didorong, magnet yang terkait dengan poros di dalam unit berinteraksi dengan kumparan yang mengelilingi magnet menghasilkan listrik yang tersedia di kabel penghubung solenoida.

Karena gerakan maju dan mundur dari poros solenoida seharusnya menginduksi arus bolak-balik pada output, ini perlu diperbaiki untuk memperoleh DC, itulah mengapa penyearah jembatan dapat terlihat terhubung dengan kabel solenoida.

DC yang diperbaiki sekarang dapat digunakan untuk mengisi baterai Li-ion atau baterai lain yang dapat diberi nilai pada level tegangan yang ditentukan.

Menggunakan Mekanisme Senter Berputar

Jika Anda merasa sulit untuk mengoptimalkan mekanisme solenoida dan tidak menghasilkan arus yang cukup, Anda dapat mencoba konsep alternatif menggunakan mekanisme lampu senter.

Senter yang dihidupkan seperti yang kita semua tahu menggunakan mekanisme motor / roda gigi bermuatan pegas di mana roda gigi digerakkan dengan gaya manual untuk menghasilkan beberapa putaran cepat dari poros motor dengan bantuan rasio roda gigi yang dihitung. Rotasi paksa motor ini pada akhirnya menghasilkan listrik yang dibutuhkan untuk beban yang terhubung.

Prinsip yang sama dapat diterapkan untuk menghasilkan listrik dari sepatu dengan memasang mekanisme senter kecil pada sepatu secara tepat dan memasang kabel outputnya dengan baterai, seperti yang ditunjukkan di bawah ini. Pastikan untuk melepaskan bagian LED dari unit dan hanya menggunakan mekanisme untuk pengisian baterai yang dimaksudkan.

Peringatan: Sirkuit tidak termasuk perlindungan muatan berlebih, yang dapat berbahaya bagi baterai, saat ini sel Li-ion dilengkapi dengan PCM internal atau modul sirkuit perlindungan yang memastikan keamanan total untuk sel terhadap pengisian berlebih atau pemakaian berlebih ... buat Pastikan sel Li-ion memiliki modul ini terpasang sehingga Anda dapat mengisi daya dengan aman menggunakan konsep pembangkit listrik yang diusulkan dari saat berjalan.