Author Topic: Пиезоелектричен генератор  (Read 227 times)

Offline trouble92

  • Нов член
  • *
  • Posts: 26
Пиезоелектричен генератор
« Opened on 03.03.2020, Tuesday, 16:48:06 »
Здраво, замислата ми е преку пиезоелектричниот ефект, односно преку кинетичката енергија од пешаците да се полни батерија од која би се напојувал потрошувач од 200 W. Прво со колкав капацитет акумулатор би бил доволен за да задоволи 200 W (светилки конкретно), а друго какви пиезоелектрични плочки  да се стават и колку, што би биле доволни за да го полнат акумулаторот ? такви плочи има во аларми, честитки сензори за чад и сл. Дали може да се искористат тие во голем број нормално или може да се најдат некои поголеми што би имале поголем капацитет ? Инаку како би било сето тоа- на почеток би имале плочка која што дава наизменичен напон па грецов спој, па кондензатор да го испегла напонот и регулатор пред батеријата, а после инвертор да го крени напонот на 220 V со што би можеле да светат светилките. Ако пропуштив нешто или ако грешам ве молам корегирајте ме. Не е проблем колку чини сето тоа да се изведи, а ако имате информации за цена добредојдено би било и тоа. Ви благодарам.  :)

Offline GigaWatt

  • Администратор
  • Топ Експерт
  • *****
  • Posts: 12269
  • Gender: Male
  • Не фалширам
Re: Пиезоелектричен генератор
« Reply #1 on 03.03.2020, Tuesday, 17:57:30 »
200W светилки нема шанси да напојуваш со такви пиезо плочки. Плус, сметај дека светлото ќе треба да свети ноќе, кога најмалку пешаци има, особено од 12 навечер па натаму. И батерии/акумулатори ако ставиш, пак нема шасни ни преку ден да произведат доволно моќност за да може да напојуваш сијалици (LED, што и да е) со моќност од 200W... барем не континуирано. Ќе светат 1 час при полни акумулатори и после ќе треба да викнеш војска за да ги наполни ;D.
It's not schizophrenia... It's just a voice in my head...

"This is really a generic concept about human thinking - when faced with large tasks we're naturally inclined to try to break them down into a bunch of smaller tasks that together make up the whole."

"Newton's third law: The only way humans have ever figured out of getting somewhere is to leave something behind."

Offline trouble92

  • Нов член
  • *
  • Posts: 26
Re: Пиезоелектричен генератор
« Reply #2 on 03.03.2020, Tuesday, 19:56:55 »
Заборавив да кажам дека светлото ќе свети максимум 2 - 2 и пол часа може и помалку, а преку ден да се полни. Ова би било поставено на премногу фрекфентно место, што би било еднакво на војска.  :D
А и патеката нема да биди проблем да е многу подолга со повеќе пиезо-плочки.... само колку и какви е прашањето  :-\

Offline GigaWatt

  • Администратор
  • Топ Експерт
  • *****
  • Posts: 12269
  • Gender: Male
  • Не фалширам
Re: Пиезоелектричен генератор
« Reply #3 on 03.03.2020, Tuesday, 22:53:07 »
Епа... треба да се проба... најдобро на терен, за вакви работи. Провери колку време би светеле 200W LED слијалици со, еве, 3 акумулатори (оловни, како за кола, пресметај Ah во W, тоа барем е лесно за акумулатори). Значи, полн сјај т.е. да не падне напонот под 10-тина волти. Ако задоволува временскиот рок, провери на мал размер дали може да се наполнат во текот на денот од одење. Ова е потешкиот дел. Ќе треба да изведеш мал дел од уличката со пиезо и да видиш колку струја би давала при нормален промент на пешаци. Земи ги во предвид сите денови и направи една табела, поделена по денови. Ако со „толку и толку“ пиезо се постигнува „толку и толку Ah“ во текот на еден ден, лесно ќе пресметаш колку пиезо ќе ти требаат за да наполниш целосно 2, 3, 4, колку и да ти требаат, акумулатори ;).

Со тоа што сметај дека и акумулатори се потрошен материјал и дека ќе треба да ги менуваш од време на време. Li-Ion батерии се многу подобро решение, но и многу поскапо :-\.
It's not schizophrenia... It's just a voice in my head...

"This is really a generic concept about human thinking - when faced with large tasks we're naturally inclined to try to break them down into a bunch of smaller tasks that together make up the whole."

"Newton's third law: The only way humans have ever figured out of getting somewhere is to leave something behind."

Offline trouble92

  • Нов член
  • *
  • Posts: 26
Re: Пиезоелектричен генератор
« Reply #4 on 04.03.2020, Wednesday, 11:39:40 »
Значи за напојување на светилки со моќност од 200 W би била потребна батерија од 35 Ah i 12 V, со што би се добиле околу 2 часа работа. Јасно тоа се дека треба да се проба на терен но уште нешто ми го „мати“ паметот... пиезо-плочките би давале напон од 3-4 V при по благ стрес а при поголем стрес би давале над 10-15 V, е сега дали да се поврзат сериско-паралелно со што би се имало и поголем напон или има некое друго решение со што би се кренал напонот на 14.2-14.17 V за да може да полни батеријата и што би примениле за да се изработи тоа? А за Li-Ion батерии мислиш за подолг животен век или има и други придобивки?  изгуглав на нет прво ми излезе 12V 35Ah литиумска батерија која чини 364 долари (од 500 намалена).

Offline GigaWatt

  • Администратор
  • Топ Експерт
  • *****
  • Posts: 12269
  • Gender: Male
  • Не фалширам
Re: Пиезоелектричен генератор
« Reply #5 on 04.03.2020, Wednesday, 13:02:41 »
Значи за напојување на светилки со моќност од 200 W би била потребна батерија од 35 Ah i 12 V, со што би се добиле околу 2 часа работа. Јасно тоа се дека треба да се проба на терен но уште нешто ми го „мати“ паметот... пиезо-плочките би давале напон од 3-4 V при по благ стрес а при поголем стрес би давале над 10-15 V, е сега дали да се поврзат сериско-паралелно со што би се имало и поголем напон или има некое друго решение со што би се кренал напонот на 14.2-14.17 V за да може да полни батеријата и што би примениле за да се изработи тоа?

Треба да искористиш step up/down конвертер за да може на акумулаторот да му дава фиксен излезен напон. На пример, на step up/down конверторот му даваш на влез од 3 до 20, 25V, на излез да добиваш константен излезен напон од 14.4, 14.5V. Има вакви модули на eBay/AliExpress, не се скапи, по неколку долари.

А за Li-Ion батерии мислиш за подолг животен век или има и други придобивки?

Да. Практично, вечно ќе траат ако се чуваат на адекватно место (во некое орманче, под сенка, да не биде изложено директно на сонце). Најдобро е ако може да бидат поставени во некое место со фиксна температура од околу 20-тина степени (не е проблем и ако е малку поладно, на пример, 15-тина степени), но ова е идеално сценарио.

изгуглав на нет прво ми излезе 12V 35Ah литиумска батерија која чини 364 долари (од 500 намалена).

Да, ама не мислев на такви. Мислев на power bank направена од 18650 батерии. Ама ќе мора да бидат нови, корисени за ваква намена не би терале долго. Плус, бидејќи ќе има голем број на паралелно-сериски врски меѓу батериите, ако откаже една, ќе имаш проблем да најдеш која откажала (од која секција).
It's not schizophrenia... It's just a voice in my head...

"This is really a generic concept about human thinking - when faced with large tasks we're naturally inclined to try to break them down into a bunch of smaller tasks that together make up the whole."

"Newton's third law: The only way humans have ever figured out of getting somewhere is to leave something behind."

Offline trouble92

  • Нов член
  • *
  • Posts: 26
Re: Пиезоелектричен генератор
« Reply #6 on 05.03.2020, Thursday, 14:56:05 »
Само треба да се земи во предвид дека може во временски период од 5 секунди да има 50 импулси пример а може во истиот временски период да има 5 или 0. Е сега тој step up/down конвертерот како функционира или дава или не дава напон или има некои кондензатори кои би се полнеле кога има повеќе импулси а кога нема би давал уште некој временски период напон? зошто ако не е така тогаш не би се искористила максимум енергијата која ја даваат пешаците/автомобилите што и да е...

Offline GigaWatt

  • Администратор
  • Топ Експерт
  • *****
  • Posts: 12269
  • Gender: Male
  • Не фалширам
Re: Пиезоелектричен генератор
« Reply #7 on 05.03.2020, Thursday, 17:06:00 »
Зависи од дизајнот на step up/down конверторот. Повеќето работат на принцип „ако на влез имам напон над некој претходно определен threshold, ќе почнам да работам и да давам излезен напон, ако немам, не давам“. На пример, ако работи со влезен напон од 3V до 30V, за секој напон под 3V не работи. За напони над 3V почнува да работи. Повеќето имаат некаков кондензатор за пеглање на влез, но ако нема, се разбира дека ќе треба да се додаде. Колкава вредност... ќе треба експериментално да се одреди врз база на сообраќајот (пешаци/автомобили). Интервалот на активација не треба да биде ни прекраток, ни предолг. Максимален работен напон на кондензаторот... и тоа треба да се одреди експериментално, врз база на мерења. На пример, го оставаш унимерот да детектира само максимални вредности и да ја држи на дисплеј таа вредност. Го оставаш така да мери еден час и гледаш која е максималната вредност. Максималниот работен напон на кондензаторот треба да има вредност поголема од таа, измерената. На пример, ако си измерил максимум 47V, кондензатор со максимален работен напон од 50V не сметам дека е добар избор. Во оваа ситуација, добар избор е кондензатор со максимален работен напон од 63V ;). Електролитите се прилично отпорни на напонски шилци и непредвидени импулси, но сепак... подобро е да има максимален работен напон од 63V.
It's not schizophrenia... It's just a voice in my head...

"This is really a generic concept about human thinking - when faced with large tasks we're naturally inclined to try to break them down into a bunch of smaller tasks that together make up the whole."

"Newton's third law: The only way humans have ever figured out of getting somewhere is to leave something behind."

Offline bicikle

  • Топ Експерт
  • *****
  • Posts: 3706
  • Gender: Male
Re: Пиезоелектричен генератор
« Reply #8 on 05.03.2020, Thursday, 20:27:00 »
напонот ќе го средиш со калем и кондензатори, не епроблем тоа, но ете земи 2-3 пиеза, направи сендвич од гума/силикон, на секое стај му грец и кондензатор , сите врзи ги паралелно, намонтирај ги на подлога и пробај да активираш лед сијалица од 3w  за почеток. можда соларен панел ти е подобро.  Во подеме  некоја нова технологија за сунчеви колектори.

Бонус, кристалот е многу крут и порозен, најверојатно брзо ќе се оштети...

Offline trouble92

  • Нов член
  • *
  • Posts: 26
Re: Пиезоелектричен генератор
« Reply #9 on 05.03.2020, Thursday, 20:38:27 »
Мхм... значи со поставување на кондензатор пред step up/down конверторот и кога нема пешаци би давал напон уште одреден временски период што би било супер :) а дека ќе треба да се направат експериментални испитувања тоа секако... ќе видам ке испитам ќе пробам па се надевам ќе се пофалам со позитивни резултати :) ако имаш нешто друго на ум или некој друг пишете одма :)) фала ти

Offline trouble92

  • Нов член
  • *
  • Posts: 26
Re: Пиезоелектричен генератор
« Reply #10 on 05.03.2020, Thursday, 20:41:59 »
напонот ќе го средиш со калем и кондензатори, не епроблем тоа, но ете земи 2-3 пиеза, направи сендвич од гума/силикон, на секое стај му грец и кондензатор , сите врзи ги паралелно, намонтирај ги на подлога и пробај да активираш лед сијалица од 3w  за почеток. можда соларен панел ти е подобро.  Во подеме  некоја нова технологија за сунчеви колектори.

Бонус, кристалот е многу крут и порозен, најверојатно брзо ќе се оштети...
Знам дека соларен панел би било подобро решение но знаеш како е кога ќе ти збораат бубачките во главата :)

Offline trouble92

  • Нов член
  • *
  • Posts: 26
Re: Пиезоелектричен генератор
« Reply #11 on 05.03.2020, Thursday, 20:58:29 »
И уште нешто каде би можел да најдам пиезо-плочки во толкав голем број и дали има некои поголеми форми?

Offline bicikle

  • Топ Експерт
  • *****
  • Posts: 3706
  • Gender: Male
Re: Пиезоелектричен генератор
« Reply #12 on 05.03.2020, Thursday, 22:15:09 »
Потребно е склопот да се оптимизира, за тоа да се постигне, треба дас е размислува рационално. Дали инвестицијата и одржавањето ќе бидат пониски него да стајш на 220в? за колку време ќе се исплати решението, ако уопште се исплати? Знам, меракот е голем, ама порано или подоцна, ќе почниш прво есап да прајш па да го гледаш меракот. Сите сме го поминале тоа, ништо страшно.
Значи, економојата налага ефикасност. Е сега какао да биде по ефикасен уредот ? сигналот од пиезото е не контролиран. како и зошто би го контролирале? па прво треба да видиме дали треба да се контролира, да се измери напон и стуја на тоа што го дава пиезото. Може експериментално, или по даташит или друга литература. Претпоставувам дека напонот ќе биде висок, но со струја од редот на неколку милиампери. Поради високит напон, степ даун конвертер, нема да помогне многу, напонот само ќе ги „прелета“ компонентите (поради малата струја нема да ги оштети), но ќе нема никаков ефект. Кондензатор со соодветен напон ( треба да се измери) би требало да е по ефективен, оти ќе го апсорбира напонот, односно при повисок напон, од почеток ќе има отпор, па ќе предизвика пад на напон, односно со тој реактивен отпор делумно ќе се напопни, но ќе има и загуби, кои се неизбежни, но би требало да се мали. Доколку поминало долго време само да се полни кондензаторот, а при тоа да не се празни, напонот че достигне високи вредности, а струјата што може да ја даде на краток период е енормно висока, па за да се „смири“ потребно е да имаш намотка(сериски) што ќе се спротистави на наглата промена на напонот, односно од прво че има висок отпор и нема да дозволи нагло протекување на струја. Е сега намотката треба да се пресмета према кондензаторот.... Исто така треба да се пресмета или измери, дали намотката (пошто има јалов отпор) ќе ја подобри или влоши конструкцијата. Доколку напонот од пиезото воглавно е еднонасочен, подобро е да се стави диода ( ова на осцилоскоп се гледа, или се бара литература, јас не знам). Треба да се испита разликата помеѓу обична диода, и диода со мал трешхол (шкоти), дали има есап да се инвестира во поскапи диоди. Доколку пиезо плочата е голема, ќе треба да се балансира товарот, или ќе се јави внатрешна разлика, односно струјата што се генерирала во еден дел, ќе се потроши во друг дел од плочата, па на крај нема да добиеш ништо. Од друга страна, со повеќе пиеза ти требаат повеќе диоди, но контролата е даеку по лагодна, треба да се гришиш само на поединечно пиезо притисокот да е идентичен, што е даеку по едноставно.
Мој предлог, да не ги лемиш пиезата, оти ќе имаш точка на притисок, него да залепиш од двете страни плочки (пцб, алумински лим или слично), со што би требало да се распредели подобро притисакот. Е сега, не знам дали има (и колку чини) електро спроводен лепак, но поксипол со графитна прашина (или ситни бакарни струганици (најверојатно со турпија може да се добијат) ) би требало да брка работа ( може и на али експрес да се побара ваков лепак).
Идејата ми е, на повеќе пиеза да им врзиш диоди (како би се раздвоиле), па паралелно на намотка (треба да се провери дали е потребна, експериментално), па на кондензатор, од кондензатор на намотка (опционо), па на контрола за полнење.
Кондензаторот во надобар случај, светло од 200w би го напојувал неколку милисекунди, така да не се надевај дека нешто ќе дрѓи, тој е само даја зголеми ефикасноста. Ако пуштиш на батеријата висок напон, едноставно ќе ја пробие ќелијата, и цела енергија ќе се претвори во топлина, или па треба да имаш батерија од неколку стотици волти, пто е не рационално во случајов (уствари, завици каква сијалица планираш да користиш). Кондензаторот има мал капацитет, но има висок напон, и може да се справи со пикот од пиезото, нема да го пробие диелектрикот/керамиката...
Пиеза на алиекспре/ибеј барај. Диоди би можел да те снабдам 20-тина.
Во иднина потруди се да немаш трипли посгтови, да ги скоцкаш во еден.
Дополнување : може мини ветерница би било во игра?

Offline GigaWatt

  • Администратор
  • Топ Експерт
  • *****
  • Posts: 12269
  • Gender: Male
  • Не фалширам
Потребно е склопот да се оптимизира, за тоа да се постигне, треба дас е размислува рационално. Дали инвестицијата и одржавањето ќе бидат пониски него да стајш на 220в? за колку време ќе се исплати решението, ако уопште се исплати?

Не верувам дека ова чудо некогаш ќе стигне до исплатлива инвестиција, но... секој со своето ;).

@trouble92: А да направиш еден вид на perpetuum mobile со ниодиумски маггнети ;). Не се скапи, а изводливо е ;). На крајот на краиштата, сигурно поевтино е од оваа инвестиција ;).





Не е perpetuum mobile, се демагнетизираат мангнетите по некое време, ама им треба мноооогу време ;). А ако вака врти моторот, повеќе од доволно ќе го наполни акумулаторот за ноќе да свети 2 часа ;).
It's not schizophrenia... It's just a voice in my head...

"This is really a generic concept about human thinking - when faced with large tasks we're naturally inclined to try to break them down into a bunch of smaller tasks that together make up the whole."

"Newton's third law: The only way humans have ever figured out of getting somewhere is to leave something behind."

Offline bicikle

  • Топ Експерт
  • *****
  • Posts: 3706
  • Gender: Male
Re: Пиезоелектричен генератор
« Reply #14 on 07.03.2020, Saturday, 09:31:47 »
Да, во ред е да се проба, да се експериментира.
Ете уште една идеја, наместо акумулатор, енергијата можда може да се чува во магнетите, со што инвестицијата дрстично ќе се намали, може и ќе се исплати.