Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Jak obliczyć ile energii uzyskam dynama ręcznego (na wzór latarek ręcznie łado?

EneriaGrawitacji 14 Jan 2017 21:48 1218 21
  • #1
    EneriaGrawitacji
    Level 6  
    Cześć.
    Mam do Was ogromną prośbę. Potrzebuję uzyskać informację, jak obliczyć ile energii uzyskam przy dynamie ręcznym, które miałoby ładować baterię? Co się liczy w takim przypadku? Ciężar nacisku? Moc magnesu? Jak szybko można w ten sposób naładować baterie w klasycznym standardowym w naszych czasach telefonie? Czy jest na to jakiś wzór? Ile uciśnięć potrzeba do naładowania takiej baterii? Konstrukcję rozumiem, ale potrzebuję danych i nie mogę ich nigdzie znaleźć. Czy ktoś może wie, gdzie szukać? Czy bateria ładowana pulsacyj nie ładuje się szybciej niż przy stałym dopływie prądu? Z miłą chęcią porozmawiam z kimś, kto się na tym zna i będę bardzo, bardzo wdzięczny. Pozdrawiam serdecznie.
    Kamery 3D Time of Flight - zastosowania w przemyśle. Darmowe szkolenie 16.12.2021r. g. 10.00 Zarejestruj się
  • Helpful post
    #2
    brofran
    Level 39  
    EneriaGrawitacji wrote:
    potrzebuję danych i nie mogę ich nigdzie znaleźć. Czy ktoś może wie, gdzie szukać?

    Producenci nie podają parametrów takich latarek . Łatwo jednak obliczyć ich moc : należy miernikiem pomierzyć wydawane podczas " naciskania " napięcie i prąd przepływający przez diody LED .
  • #3
    EneriaGrawitacji
    Level 6  
    Dziękuję. Jaki to jest miernik konkretnie?

    Dodano po 9 [minuty]:

    A czy takie parametry są w stanie ładować baterie? maksymalne Napięcie Wyjściowe: DC 5.5 V
    maksymalny Prąd Wyjściowy: 600mA
  • #4
    _jta_
    Electronics specialist
    A takie prąd masz przy napięciu 5V, czy przy zwarciu? I do jakiego napięcia chcesz ładować? Może należałoby przy takim napięciu (a raczej o 0.5V większym) zmierzyć prąd? Można by podłączyć diodę Zenera (ale o sporej mocy, albo tranzystor + diodę Zenera, albo kilka 1N4001 połączonych szeregowo) jako obciążenie i wtedy zmierzyć prąd.
  • #5
    EneriaGrawitacji
    Level 6  
    O kurde stary. :) Dziękuję, ale pisz proszę do mnie jak do prostego człowieka, bo nic nie rozumiem. :P Jeśli dasz radę, a jeśli nie to postaram się zdobyć tą wiedzę. Z góry Ci dziękuję.
  • Helpful post
    #6
    Xantix
    Level 40  
    EneriaGrawitacji wrote:
    Dziękuję. Jaki to jest miernik konkretnie?

    Ano taki co się zwie multimetr cyfrowy - tak on wygląda:
    Jak obliczyć ile energii uzyskam dynama ręcznego (na wzór latarek ręcznie łado?
    Quote:
    A czy takie parametry są w stanie ładować baterie? maksymalne Napięcie Wyjściowe: DC 5.5 V
    maksymalny Prąd Wyjściowy: 600mA

    Być może mogą - ale czego są parametry? Dynama? I czy to są parametry zmierzone przez Ciebie czy podane przez wytwórcę urządzenia?

    Dodano po 17 [minuty]:

    EneriaGrawitacji wrote:
    Co się liczy w takim przypadku? Ciężar nacisku?

    W uproszczeniu można przyjąć, że o generowanej energii elektrycznej podczas każdego cyklu naciśnięć dźwigni dynama będzie decydować iloczyn:
    siła nacisku dłoni x długość przesunięcia dźwigni dynama x sprawność dynama
    EneriaGrawitacji wrote:
    Czy bateria ładowana pulsacyj nie ładuje się szybciej niż przy stałym dopływie prądu?

    Niekoniecznie. Bardziej to zależy od mocy ładowania niż od tego czy moc podawana jest w impulsach czy ciągle. Należy pamiętać, że bateria to nie kondensator - ona nie przyjmie całej mocy ładowania, gdyż jej ładowanie jest z zasady "powolne" - przykładowo jeśli baterię można ładować mocą 1 W a możliwości dynama to 10 W to i tak nie naładujesz jej szybciej gdyż bateria tej nadmiarowej mocy nie przyjmie. Innymi słowy: nie "nakarmisz" baterii szybciej niż z prędkością jaką ona "konsumuje" podawaną jej energię.
    W takim wypadku lepszy byłby kondensator, który może "wchłonąć" dużą porcję energii w krótkim czasie.
    EneriaGrawitacji wrote:
    Czy ktoś może wie, gdzie szukać?

    Najprościej zmierzyć te parametry we własnym zakresie.
  • Helpful post
    #7
    rafbid
    Level 33  
    EneriaGrawitacji wrote:
    O kurde stary. Dziękuję, ale pisz proszę do mnie jak do prostego człowieka, bo nic nie rozumiem.
    Jeśli dynamo będzie napędzane stałymi obrotami to im większe obciążenie podłączysz do dynama tym bardziej siądzie na nim napięcie. Jeśli do pomiaru użył byś różnych obciążeń i pomierzył napięcie i prąd naniósł byś punkty na wykres osi x i y to uzyskasz charakterystykę dynama. Największe napięcie będzie przy zerowym obciążeniu a największy prąd przy zwarciu. Napięcie na dynamie siada dlatego że uzwojenia na których indukuje się napięcie mają określony opór mi większy prąd przez nie płynie tym większy spadek napięcia.
  • #8
    EneriaGrawitacji
    Level 6  
    Dziękuję Wam za jasność wyrażania.
    Xantix.. W jaki sposób mam mam zrozumieć "sprawność dynama"? I czy kondensator może zatrzymać ładunek elektryczny, a następnie stopniowo go uwalniać do baterii?

    Rafbit.. Proszę Cię wytłumacz mi jakie zalety i jakie wady dynama będę mógł odczytać z wykresu x y o którym pisałeś? Napisałeś: "Największe napięcie będzie przy zerowym obciążeniu a największy prąd przy zwarciu." Która z tych opcji da nam większą skuteczność przy ładowaniu baterii? Jeśli napięcie w dynamie siada to da się je jakoś przetworzyć, żeby zmniejszyć napięcie, a zwiększyć natężenie i czy to będzie miało wpływ na ładownie baterii?
  • Helpful post
    #9
    Xantix
    Level 40  
    EneriaGrawitacji wrote:
    Xantix.. W jaki sposób mam mam zrozumieć "sprawność dynama"?

    Sprawność dynama to jest inaczej stosunek "siły" jaką wkładasz w napędzanie mechanizmu do ilości prądu jaki uzyskujesz z dynama. Czym wyższa sprawność tym większa część pracy twojej ręki zostanie przetworzona na prąd.
    Innymi słowy, przykładowo: masz dwa dynama: jedno o sprawności 90% a drugie o sprawności 10%. Twoja ręka naciskając dźwignię generuje 10 W. A bateria ma pojemność 10 Wh.
    Teraz ładujesz tą baterię dynamem o sprawności 90% - zatem moc prądu na wyjściu dynama wyniesie 9 W - a więc baterię będziesz ładował nieco ponad godzinę.
    Teraz taką samą siłę wkładasz używając dynamo o sprawności 10% - teraz moc prądu z dynama wyniesie ledwie 1 W, choć Ty pracujesz nadal tak samo ciężko. I aby naładować w/w baterię drugim dynamem trzeba będzie się męczyć prawie 10 h.
    Mówiąc prostym językiem: im większa sprawność dynama tym mniej się zmęczysz ładując baterię. :)
    EneriaGrawitacji wrote:
    I czy kondensator może zatrzymać ładunek elektryczny, a następnie stopniowo go uwalniać do baterii?

    Czemu nie - zastosowanie kondensatora jako bufora na pewno zwiększyłoby efektywność ładowania - tylko wymagałoby to dodatkowej elektroniki - układu, który dostosowałby napięcie z kondensatora do potrzeb baterii.
  • Helpful post
    #10
    rafbid
    Level 33  
    EneriaGrawitacji wrote:
    Proszę Cię wytłumacz mi jakie zalety i jakie wady dynama będę mógł odczytać z wykresu x y o którym pisałeś?
    Mnożysz napięcie razy prąd i sprawdzasz przy jakim napięciu uzyskasz największą moc.
    EneriaGrawitacji wrote:
    "Największe napięcie będzie przy zerowym obciążeniu a największy prąd przy zwarciu." Która z tych opcji da nam większą skuteczność przy ładowaniu
    Żadna to są skrajne przypadki jeśli nie obciążysz dynama nie uzyskasz nić jeśli zrobisz zwarcie cała moc pójdzie na grzanie uzwojeń prądnicy trzeba wybrać coś pośrodku jeśli układ ładowania baterii potrzebuje 5 V to sprawdzić należy jaki prąd uzyskasz przy spadku do 5 V (ale to tylko przykład)
  • Helpful post
    #11
    Xantix
    Level 40  
    rafbid wrote:
    Mnożysz napięcie razy prąd i sprawdzasz przy jakim napięciu uzyskasz największą moc.
    rafbid wrote:
    Żadna to są skrajne przypadki jeśli nie obciążysz dynama nie uzyskasz nić jeśli zrobisz zwarcie cała moc pójdzie na grzanie uzwojeń prądnicy trzeba wybrać coś pośrodku

    Aby sprawdzić kiedy można wydobyć z dynama największą moc należy wyznaczyć z charakterystyki rezystancję wewnętrzną dynama. Największa przekazywana moc będzie wtedy, gdy opór obciążenia będzie równy oporowi dynama - mamy wtedy do czynienia z tzw. dopasowaniem energetycznym.
  • Helpful post
    #12
    Tommy82
    Level 41  
    Jeszcze jedno te latarki nadają się do wykorzystania okazjonalnego nie wytrzymają regularnej pracy. Raczej się dynamem rowerowym zainteresuj pożyje dłużej.
  • #13
    EneriaGrawitacji
    Level 6  
    Czy ktoś wie może jakie są potencjały energetyczne np. magnesy neodymowego? Oczywiście wiem, ze to zależy od jego ruchu i zwojów w jakich się porusza (chyba). Chodzi mi o sytuacje, którą opisał Xantix, czyli przy dopasowaniu energetycznym.

    Rozumiem co chcesz przez to powiedzieć Tommy82. Jednak ta cała dyskusja dotyczy jednak czegoś trochę innego niż opisałem. Chodzi bardziej o wykorzystanie energii grawitacyjnej i ruch człowieka po powierzchni planety. Przy odpychaniu się by się poruszać jest dużo potencjalnie niewykorzystanej energii.
    Dodano po 5 [minuty]:
    Ale to ciekawa uwaga jeśli chodzi o dynamo rowerowe Tommy82. Mam do Ciebie pytanie. Czy dałoby się spłaszczyć takie dynamo bez konsekwencji ubytku energii?
  • #14
    Xantix
    Level 40  
    EneriaGrawitacji wrote:
    Czy ktoś wie może jakie są potencjały energetyczne np. magnesy neodymowego? Oczywiście wiem, ze to zależy od jego ruchu i zwojów w jakich się porusza (chyba).

    Energia generowana w uzwojeniu przez magnes jest zależna (w bardzo dużym uproszczeniu) od:
    "mocy" magnesu (ściślej - wartości indukcji magnetycznej magnesu), ilości zwojów w uzwojeniu i szybkości zmian pola magnetycznego (czyli tego jak szybko magnes zmienia swoje położenie względem uzwojenia).
    Ogólnie sama zasada działania całości jest prosta (oparta na prawie indukcji Faradaya), jednak dokładne obliczenia matematyczne już takie proste nie są.

    EneriaGrawitacji wrote:
    Chodzi bardziej o wykorzystanie energii grawitacyjnej i ruch człowieka po powierzchni planety. Przy odpychaniu się by się poruszać jest dużo potencjalnie niewykorzystanej energii.

    Możesz rozwinąć tą koncepcję?
  • #15
    Tommy82
    Level 41  
    Nie bardzo możesz poszukać mniejszego ewentualnie bo są różne modele.
    To może efekt piezoelektryczny Cie zainteresuje.
  • #16
    EneriaGrawitacji
    Level 6  
    Tak czytałem o piezoelektrykach, ale nie do końca rozumiem tego działanie. I potencjał jaki w tym drzemie. Tak jak to zrozumiałem to np. kwarc pod wpływem nacisku wytwarza pole elektryczne. Jak zebrać tą energie? I jak duży musi być nacisk? Wiesz może?
  • Helpful post
    #17
    Tommy82
    Level 41  
    Zacznij od czegoś takiego co nazywa się zapalniczka piezoelektryczna.
  • #18
    EneriaGrawitacji
    Level 6  
    Przed chwilą rozbroiłem parę zapalniczek, poczytałem i nawet już rozumiem jak to działa. Teraz nasuwa mi się pytanie. Jaki prąd wytwarza tego typu efekt piezoelektryczny? Czy jest w stanie zasilić baterie np. po przez kondensator? I jak by ona ładowały taki kondensator?

    Dodano po 3 [minuty]:

    Xantix.. Cały czas staram się rozwinąć tą koncepcje. ;)
  • Helpful post
    #19
    User removed account
    User removed account  
  • #20
    Xantix
    Level 40  
    EneriaGrawitacji wrote:
    Jaki prąd wytwarza tego typu efekt piezoelektryczny?

    Iskrownik w zapalniczce generuje iskrę o energii rzędu kilkudziesięciu miliJ - zatem na każde 15-20 kroków będzie generowany około 1 J energii. Bateria smartfonu o pojemności ok. 15 Wh ma w sobie 54 kJ energii - aby więc naładować taką baterię trzeba by zrobić 810 000 kroków. Zakładając długość kroku na 0,8 m daje nam to 640 km - spory dystans.
  • #21
    EneriaGrawitacji
    Level 6  
    Rubeno.. No i jesteś stary wielki. :D
    Może znasz jakich cwaniaczków, którzy by mogli wykonać takie prototypy, które by odpowiadały temu tematowi? Myślisz, że ciężko znaleźć takich ludzi? :/
    Fizyka podstawówki mówisz. :P Czasami proste rzeczy komplikują rozkojarzone umysły. :P Dzięki Ci za tą mega pomocną wypowiedź!
  • #22
    _jta_
    Electronics specialist
    Czy ktoś wie może jakie są potencjały energetyczne np. magnesy neodymowego?

    Parametry magnesu są na stronie producenta - dla typowego pole na powierzchni jest około 300mT. Wzory do obliczeń w szkolnym podręczniku fizyki, zresztą są proste: SEM = ilość zwojów * szybkość zmiany strumienia magnetycznego; jeśli strumień magnetyczny jest w weberach (1Wb = 1T * 1m2), a czas w sekundach, to SEM wychodzi w woltach (V; 1V = 1Wb/s).

    Zapalniczka piezo wytwarza krótki impuls, o dużym napięciu - nie bardzo jest jak go wykorzystać, jakkolwiek opracowano jakieś buty z piezoelektrykami, które mogą ładować telefon komórkowy, jak się w nich chodzi. W zapalniczce napięcie jest duże, bo piezoelektryk jest uderzany; ale wolniejszy nacisk daje bardzo mały prąd i nie wiem, jak zrobili te buty, że działają.

    Do uzyskania sensownego napięcia i prądu można zastosować silnik krokowy (ale taki, który ma w środku magnes, i nie ma przekładni) - jak złapiesz ręką oś takiego silnika i zakręcisz, to parę V powinien dać.

    Co do tego dynama z latarki ze zdjęć w #1, to obawiam się, że jego przekładnia mechaniczna szybko się rozleci, jeśli będzie intensywnie używana - to prawdopodobnie jest chińska tandeta.