لا توجد طريقة طاقة للبطاريات (الحث ، الحركة ، الحرارة ، إلخ)

أنا أستخدم ATtiny85 للنوم لفترة طويلة من الزمن ، وجمع بعض البيانات ، وإرسالها عبر الراديو ، والعودة للنوم ، بعد تعطيل كل شيء ممكن. يعمل ATtiny حاليًا بخلية عملة. يمكنني الحصول على بعض الوقت من هذه الخلية العملة ، ولكن ببساطة لا يكفي ، والخلية عملة لا يمكن تغييرها بمجرد نشر المجلس.

هدفي هنا هو إيجاد مصدر طاقة بديلة للوحة. بعض الأخبار السارة هي أن المجالس لا تزيد عن واحد أو قدمين من جهاز الاستقبال ، لذا قد يكون إرسال الطاقة شبيهاً بالشكل اللاسلكي. قد تكون بعض الخيارات الأخرى حركة أو حرارة (إنه جهاز يمكن ارتداؤه). يمكن أن تكون كمية الطاقة صغيرة جدًا ، حيث لا أحتاج إليها إلا في فترات الذروة ، لذلك يمكنني فقط شحن supercapacitor لفترة من الوقت واستنزافها عند الحاجة إلى الطاقة بعد أن يستيقظ Attiny لأقل من ثانية.

إن الوضع المثالي هو أن يكون لديك وسيلة لنقل الطاقة أو توليدها توفر تيارًا كافيًا لإمداد الميكروكونترولر بشكل مستمر دون الحاجة إلى النوم ، لكنني أدرك أن هذا ربما ليس ممكنًا. ومع ذلك ، بسبب النطاق المحدود الذي قد يكون. مصدر قلق آخر هو الإشعاع على مرتديها.

إذا كان أي شخص لديه أي خبرة في هذا النوع من نقل الطاقة أو جيل أو مجرد أي أفكار أود أن أسمع ذلك. شكر!

2
ما هي الهندسة؟ يمكنك وضع ملف 4 'حول المتلقي؟ هل يمكنك وضع جهاز الاستقبال متمركزًا بين لوحين يفصل بينهما 4 بوصات؟
وأضاف المؤلف chews, مصدر
هل يحصل مجلس الإدارة على أي ضوء شمس؟ يمكن للخلية الشمسية الصغيرة شحن supercap أو خلية NiMH صغيرة.
وأضاف المؤلف jumojer, مصدر
ذروة الحالية ، ومعدل التعادل؟
وأضاف المؤلف Eloise Coramsfield, مصدر
أعتقد أن تحكم المجالس التي تتلقى البيانات يمكن أن يلائم ذلك الملف. يجب أن تكون المجالس الفعلية نفسها صغيرة بقدر الإمكان - حوالي 1 × 2 بوصة.
وأضاف المؤلف hitch hiker, مصدر
عذرًا ، يجب تضمين هذا. الذروة هي تقريبا. 15mA @ 3v ومتوسط ​​حوالي 5uA. الذروة يمكن أن تنخفض إلى حوالي 10 مللي أمبير إذا لزم الأمر.
وأضاف المؤلف hitch hiker, مصدر

7 إجابة

  1. Some deep-space vehicles use radio-active thermal radiation + thermo-couples to produce electricity. Obviously, you can't use a radio-active source, but you might want to research how much energy could be generated using body heat + ambient heat for your system. If there is sufficient energy, then you may be able to power your tiny system

  2. Another possibility is harvesting kinetic energy generated by walking--however, that would require more hardware than simply using a high-energy cell in your system--so unless weight & cost aren't majors factors, then that idea probably won't be useful. Nevertheless, check this out. Here is another reference that may be useful to you.

Note: I imagine your best choice would probably be a rechargeable li-ion cell though, with respect to overall cost & weight factors.

3
وأضاف
نعم فعلا. هذا: powerchips.gi/index.shtml هو جهاز رائع (إذا كان يعمل بالفعل). تدعي الشركة أنها تعمل ، ومع ذلك فإنها لن تطلق أي عينات إلا إذا كنت على استعداد للاستثمار في خططها. قد يكون هذا الجهاز (أو شيء من هذا القبيل) مفيدًا مع الثلج مثل الجانب والجسم البارد أو الحرارة المحيطة مثل الجانب الآخر. هته
وأضاف المؤلف user94233, مصدر
شكراDIYser ، سوف ننظر في هذه الشريحة ونرى ما إذا كان يمكنني الحصول على واحدة
وأضاف المؤلف hitch hiker, مصدر
الشيء الوحيد الذي وجدته يحتوي على حجم/سعر معقول يمكن أن يولد أي شيء من الحرارة هو جهاز بلتيير ، ومع ذلك سيعمل لمدة 10 ثوانٍ تقريبًا حتى يزول تدرج درجة الحرارة. هل سمعت عن أي شيء آخر؟ شكرا للمعلومات حول خلية LiOn - لم أقم بالفعل بإجراء بحث عما إذا كان المكثف الفائق يتناسب مع حجم حجمي (حوالي 1 × 2 بوصة)
وأضاف المؤلف hitch hiker, مصدر

Enocean have been making energy-harvesting radio light switches for several years. That converts the pressure of switching a light on or off to power a radio transmitter. It allows light switches to be put anywhere without the need for wiring.

تعمل شركة Seiko على جعل ساعات " Seiko Kinetic " ذاتية الحركة سنوات عدة. يدعون "1986 [...] كانت أول ساعة في العالم لتحويل الحركة الحركية إلى طاقة كهربائية". قد يكون من العملي القيام ببعض التجارب مع هذه الآلية.

Pavegen make a flooring that can harvest energy of footsteps. Maybe similar technology could be put into shoes to harvest energy for the wearer.

لقد بحثت عن أحذية تعمل بالطاقة الذاتية و أحذية حصاد الطاقة ، والحصول على العديد من الروابط المثيرة للاهتمام.

أيضا ، لقد رأيت ساعات مع الخلايا الشمسية ، والتي يمكن أن تولد ما يكفي من الطاقة من الضوء المحيط التي يتلقونها للحفاظ على تشغيلها.

جنبا إلى جنب مع مكثف فائقة ، أو بطارية قابلة للشحن طويلة العمر ، يجب أن قوة شيء لسنوات عديدة.

تحرير:
بما أن ساعات سايكو هي منتجات مربحة ومرغوبة ، فمن الممكن أن تقوم شركة أخرى بتطوير نوع من التكنولوجيا المماثلة. إذا كان الصينية جيدة ، أو لديك حق الوصول إلى شخص ما يمكنه المساعدة ، فقد تتمكن من تعقب منتج طرف ثالث. أخفق في ذلك ، حاول الحصول على واحد رخيص المستعملة ، ومحاولة لجعل النموذج الأولي. إذا كان منتجك مثيرًا للاهتمام بدرجة كافية ، فقد تكون سايكو مهتمة أيضًا.

IIRC ، تم تطوير المولد الصغير EnOcean من قبل شركة خارجية ، على ما أظن ، الألمانية. قد يكون لديهم منتجات أخرى.

الكثير من الشركات تعمل على أحذية حصاد الطاقة.

ملاحظة جانبية صغيرة: أعتقد أن هناك أهل متحكمون وهم طاقة أقل من ATtiny. لذا قد ترغب في النظر إلى MCU الأخرى ، خاصة تلك التي تم دمجها مع الراديو ، مما قد يقلل من متطلبات الطاقة.

3
وأضاف
نجاح باهر ، لم أر تلك الساعات من قبل! رائع جدا! مزيد من المعلومات هنا .
وأضاف المؤلف chews, مصدر
AlexWulff - كما الساعات سايكو هي منتجات ربحية عالية ، مرغوبة ، فمن الممكن أن شركة أخرى وضعت مجموعة من التكنولوجيا المماثلة. إذا كان الصينية جيدة ، أو لديك حق الوصول إلى شخص ما يمكنه المساعدة ، فقد تتمكن من تعقب منتج طرف ثالث. فشل ذلك ، في محاولة للحصول على واحدة رخيصة المستعملة. إذا كان منتجك مثيرًا للاهتمام بدرجة كافية ، فقد تكون سايكو مهتمة أيضًا. أيضا IIRC ، تم تطوير المولد الصغير EnOcean من قبل شركة خارجية ، على ما أظن ، الألمانية. قد يكون لديهم منتجات أخرى.
وأضاف المؤلف Kiran, مصدر
كل الروابط المثيرة للاهتمام ، شكرا. سوء تحقق بها. إذا كان فقط سيكو تقديم تصاميمهم ...
وأضاف المؤلف hitch hiker, مصدر

لقد ذكرت "مرتديها" ، لذا ، بافتراض أن لوحة التشغيل هذه سوف يتم تركيبها على شخص حي ومتحرك؟

إذا كان الأمر كذلك ، فيمكنك استخدام وزن غريب الأطوار مثل الوزن المستخدم في الساعات ذاتية الشحن لإنشاء نموذج صغير كمية من الطاقة.

enter image description here

قد تكون الفكرة هي وجود مغناطيس يتدحرج من الماضي أو من خلال لفائف. سيؤدي كل إصدار إلى لإنشاء تيار في الملف ، التي ستستخدمها لشحن مكثف على متن الطائرة.

مستويات الطاقة التي يتم توليدها ستكون منخفضة للغاية ، لذا فإن واحدة من العديد من رقائق حصاد الطاقة ستكون مفيدة.

2
وأضاف
وأضاف المؤلف chews, مصدر
يعتمد على تردد واتساع الحركة.
وأضاف المؤلف chews, مصدر
اعتمادًا على التطبيق ونوع الحركة ، قد يكون من الممكن أيضًا استخدام كتلة رنين خطي أبسط بكثير - بشكل أساسي BB المغناطيسي داخل قش الصودا مع سلك ملفوفة حوله .
وأضاف المؤلف chews, مصدر
هل يمكنك إعطاء تقدير تقريبي لمقدار الجهد الذي سيخرج؟ أفترض أنه سيكون ضئيلة للغاية.
وأضاف المؤلف hitch hiker, مصدر
الآن هذا هو حقا مفهوم مثير للاهتمام. أراهن أن هناك بعض تلك الرقمية التي تفعل ذلك أيضا. سأبحث هذا قليلاً وسترى ما توصلت إليه.
وأضاف المؤلف hitch hiker, مصدر

3 بطاريات AAA ذات جودة عالية في سلسلة متصلة مباشرة بـ Vcc يجب أن تكون قادرة على تشغيل ATTINY85 على 10Mhz مع معدل سحب 5uA على الأقل عقد من وقت التشغيل . ربما تكون فكرة جيدة لإضافة مكثف كبير بالتوازي مع حزمة البطارية للتخفيف من الفترات الحالية المرتفعة لأن البطاريات ستستمر لفترة أطول مع سحب سلس منخفض الحالي.

enter image description here

إذا كنت تستخدم الجزء المنخفض الجهد ATTINY85V الذي يعمل على 4Mhz ، يمكنك حتى الابتعاد عن بطاريتين AAA والبقاء ضمن نطاق جهد التشغيل للرقائق.

An AAA battery typically has a capacity of >1000mA hours if run down to to less than 1 volt slowly. Newer high quality cells can physically last 10+ years before they start to fall apart...

http://data.energizer.com/PDFs/E92.pdf

عادي ATTINY85 @ 10Mhz لديه مجموعة من الجهد 3V-5.5V.

الجهد المنخفض ATTINY85V @ 4Mhz لديه مجموعة من 1.8V-5.5V الجهد.

enter image description here

الأصغر

يمكنك تلبية متطلبات الحجم "1 × 2" الخاصة بك مع 2 حجم البطاريات بحجم N جنبًا إلى جنب ولا يزال لديك وقت تشغيل على الأقل عشر سنوات إذا كنت تستخدم جزء ATTINY85V @ 4Mhz.

1
وأضاف
تحتاج إلى 1.8 فولت على الأقل بغض النظر عن مدى بطئك ، لذا قد يكون من الأفضل تشغيلها بسرعة 4 ميجا هرتز حتى تتمكن من إنجاز عملك بأسرع ما يمكن والعودة إلى النوم حيث أن وقت الاستيقاظ سيهيمن على استخدامك للطاقة ، ولكن كل هذا يتوقف على التطبيق الفعلي.
وأضاف المؤلف chews, مصدر
في الواقع ، لقد حصلت على تشغيل في 1MHz ، لذلك يمكن أن أذهب حتى أقل! أعتقد أن البطاريات N هي الملاذ الأخير إذا لم أتمكن من الوصول إلى أي شيء آخر.
وأضاف المؤلف hitch hiker, مصدر

لا يمكنني التعليق حتى الآن ، ولكن لديّ سؤال: إلى متى ستخطط لتشغيل الجهاز؟

من حيث البطارية ، حصلت على نتائج ممتازة مع بطارية ليثيوم CR123A 3V (غير قابلة لإعادة الشحن) أو CR2540 ، والتي توفر أكثر من ضعف CR2032. لديهم 10 سنوات الصلاحية والتصريف الذاتي منخفضة للغاية.

اعتمادًا على توقعات الحياة لمنتجك ، قد تجد أنه من الأفضل الجمع بين البطارية وحصاد الطاقة ، والتي يمكنك الجمع بينها باستخدام المكثفات المعقولة.

نقطة أخرى هي مدى تكرار إرسال البيانات عبر RF؟ هل هذا ممكن لتخفيض البيانات للحد من استخدام الراديو؟ ربما يكون لديك راديو ليتم تشغيله بواسطة مكثف مشحون من قبل الحصاد ، لذلك يمكنك الاحتفاظ بجمع البيانات باستخدام البطارية ونقلها فقط عند وجود شحنة كافية على المكثف.

أيضا ، اعتمادا على مكان استخدام جهازك ، قد يكون حصاد الطاقة الكهروإجهادية خيارًا آخر.

حظا سعيدا!

1
وأضاف
بفضل ذلك ، يبدو هذا الموديل cr123a مثاليًا لاستبدال الخلية النقّالة التي أستخدمها بكثافة حاليًا. 1.5 ملي أمبير هو الكثير. الكهرضغطية قد لا تعمل لطلبي للأسف.
وأضاف المؤلف hitch hiker, مصدر

يمكنك الحصول على خلية قابلة لإعادة الشحن من Lithium ، بنفس حجم خلية cr2032 أو أي خلية زر أو خلية عملة أساسية. و lir2032 هو نفس الحجم ولكن الجهد العالي الشحن الكامل. يمكن أن تكون مشحونة ، أو يمكنك استخدام دارة شحن مناسبة. وتستخدم هذه في تلك الرخيصة كشاف بالطاقة الشمسية كيشاين.

بالنسبة للشحن ، ستعمل الخلايا الشمسية بشكل جيد. لن تحتاج إلى الكثير من الضوء لغرضك.

وإلا يمكنك استخدام ملفات RF للحصول على الطاقة. أثناء الاستخدام قد يكون صعبًا ، قد يكون الشاحن المخصص أسرع.

التهمة المباشرة هي أبسط رغم ذلك. لذلك سوف تحتاج إلى منفذ شحن ، والذي يمكن أن يكون أقل من وسادتين من الخارج.

0
وأضاف
يجب أن تكون الكلمات الرئيسية التي يجب أن تبحث عنها على Google هي (Ulp (الطاقة المنخفضة جدًا) و حصاد الطاقة. طن من الأوراق البيضاء.
وأضاف المؤلف Eloise Coramsfield, مصدر
بطاريات قابلة لإعادة الشحن ستكون مثالية ، ولكن للأسف بمجرد نشر هذه اللوحات لا يمكن الوصول إليها لتوجيه الاتهام مباشرة. قد تكون الطاقة الشمسية جيدة أيضًا ، ولكن هذه المجالس لا تتمتع أيضًا بإمكانية الوصول إلى الضوء. أعتقد أن بطارية لير التي ذكرتها ستكون مثالية لتخزين الطاقة المتراكمة.
وأضاف المؤلف hitch hiker, مصدر

ماذا عن الطاقة الشمسية؟ حسنا لما لا ؟ إدخال صغير جدًا ، ولكن يبدو أن جهازك سينفق وقتًا أطول/بعيدًا عن العمل أكثر من الجري. هزيلة عدد قليل من كسرى على مدى عدة ساعات في الحد الأقصى؟

0
وأضاف
مجرد فكرة. آسف!
وأضاف المؤلف user2220505, مصدر
للأسف الطاقة الشمسية غير وارد لهذا السؤال :(
وأضاف المؤلف hitch hiker, مصدر