Methode ohne Batterien (Induktion, Bewegung, Wärme usw.)

1. Einige Weltraumfahrzeuge verwenden radioaktive Wärmestrahlung + Thermoelemente zur Stromerzeugung. Natürlich können Sie keine radioaktive Quelle verwenden, aber Sie möchten vielleicht untersuchen, wie viel Energie aus Körperwärme + Umgebungswärme für Ihr System erzeugt werden könnte. Wenn genügend Energie vorhanden ist, können Sie Ihr winziges System möglicherweise mit Strom versorgen

2. Eine andere Möglichkeit ist das Sammeln von kinetischer Energie, die beim Gehen erzeugt wird – das würde jedoch mehr Hardware erfordern, als einfach eine Hochenergiezelle in Ihrem System zu verwenden – wenn also Gewicht und Kosten keine Hauptfaktoren sind, wird diese Idee wahrscheinlich nicht sein nützlich. Überprüfen Sie dies dennoch . Hier ist eine weitere Referenz, die für Sie nützlich sein könnte.

Hinweis: Ich kann mir vorstellen, dass Ihre beste Wahl wahrscheinlich eine wiederaufladbare Lithium-Ionen-Zelle in Bezug auf die Gesamtkosten- und Gewichtsfaktoren wäre.

Enocean stellt seit mehreren Jahren energiesparende Funk-Lichtschalter her. Das wandelt den Druck zum Ein- oder Ausschalten eines Lichts um, um einen Funksender mit Strom zu versorgen. Damit können Lichtschalter überall platziert werden, ohne dass eine Verkabelung erforderlich ist.

Seiko stellt seit vielen Jahren „ Seiko Kinetic “-Uhren mit automatischem Aufzug und elektrischem Antrieb her. Sie behaupten, "1986 [...] war die erste Uhr der Welt, die kinetische Bewegung in elektrische Energie umwandelte". Es könnte praktisch sein, einige Experimente mit diesem Mechanismus durchzuführen.

Pavegen stellt einen Bodenbelag her, der die Energie von Schritten ernten kann. Vielleicht könnte eine ähnliche Technologie in Schuhen eingesetzt werden, um Energie für den Träger zu gewinnen.

Ich habe nach energieautarken Schuhen und Energy Harvesting-Schuhen gesucht und mehrere interessante Links erhalten.

Außerdem habe ich Uhren mit Solarzellen gesehen, die aus dem empfangenen Umgebungslicht genug Strom erzeugen können, um sie am Laufen zu halten.

In Kombination mit einem Superkondensator oder einer wiederaufladbaren Batterie mit langer Lebensdauer sollte dies viele Jahre lang mit Strom versorgt werden.

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Da Seiko-Uhren profitable, begehrte Produkte sind, ist es möglich, dass ein anderes Unternehmen eine Variante ähnlicher Technologie entwickelt hat. Wenn Ihr Chinesisch gut ist oder Sie Zugang zu jemandem haben, der Ihnen helfen könnte, können Sie möglicherweise ein Drittanbieterprodukt ausfindig machen. Wenn das nicht klappt, versuchen Sie, einen billigen aus zweiter Hand zu bekommen, und versuchen Sie, einen Prototyp zu bauen. Wenn Ihr Produkt interessant genug ist, könnte Seiko auch daran interessiert sein.

IIRC, der EnOcean-Mikrogenerator, wurde von einem Drittunternehmen entwickelt, glaube ich, deutsch. Die haben vielleicht andere Produkte.

Viele Unternehmen arbeiten an Energie sammelnden Schuhen.

Kleine Randnotiz: Ich denke, es gibt Mikrocontroller-Familien, die weniger Energie haben als ATtiny. Sie sollten sich also andere MCUs ansehen, insbesondere solche, die mit Funk kombiniert sind, was den Strombedarf verringern kann.

Sie haben einen "Träger" erwähnt, also angenommen, dieses angetriebene Board wird an einer lebenden, sich bewegenden Person befestigt?

In diesem Fall könnten Sie ein exzentrisches Gewicht verwenden, wie es in Uhren mit Automatikaufzug verwendet wird , um eine kleine Menge Strom zu erzeugen.

Die Idee wäre, einen Magneten zu haben, der an oder durch eine Spule rotiert. Jeder Durchgang würde einen Strom in der Spule erzeugen , mit dem Sie einen Bordkondensator aufladen würden.

Die erzeugten Leistungspegel wären extrem niedrig, daher wäre einer der vielen feinen Energy-Harvesting-Chips hilfreich.

3 hochwertige AAA-Batterien in Reihe, die direkt an Vcc angeschlossen sind, sollten in der Lage sein, einen ATTINY85 mit 10 MHz und einer durchschnittlichen Stromaufnahme von 5 uA für mindestens ein Jahrzehnt Laufzeit mit Strom zu versorgen . Es ist wahrscheinlich eine gute Idee, einen großen Kondensator parallel zum Batteriepaket hinzuzufügen, um die Hochstromperioden auszugleichen, da die Batterien mit einer gleichmäßigen, niedrigen Stromaufnahme länger halten.

Wenn Sie das Niederspannungsteil ATTINY85V mit 4 MHz verwenden, könnten Sie sogar mit 2 AAA-Batterien davonkommen und innerhalb des Betriebsspannungsbereichs des Chips bleiben.

Eine AAA-Batterie hat normalerweise eine Kapazität von >1000 mA Stunden, wenn sie langsam auf weniger als 1 Volt heruntergefahren wird. Neuere hochwertige Zellen können physisch mehr als 10 Jahre halten, bevor sie anfangen auseinanderzufallen...

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

Normal ATTINY85 @ 10Mhz hat einen Spannungsbereich von 3V-5,5V.

Niederspannung ATTINY85V @ 4Mhz hat einen Spannungsbereich von 1,8V-5,5V.

Kleiner

Sie könnten Ihre Größenanforderungen von 1 "x 2" mit 2 Batterien der Größe N nebeneinander erfüllen und haben immer noch eine Laufzeit von mindestens einem Jahrzehnt, wenn Sie das ATTINY85V-Teil bei 4 MHz verwenden.

Ich kann noch nichts sagen, habe aber eine Frage: Wie lange würden Sie planen, das Gerät laufen zu lassen?

In Bezug auf die Batterie hatte ich hervorragende Ergebnisse mit dem 3V Lithium CR123A (nicht wiederaufladbar) oder dem CR2540, der mehr als das Doppelte von CR2032 bietet. Sie haben eine Haltbarkeit von 10 Jahren und eine sehr geringe Selbstentladung.

Abhängig von der Lebenserwartung Ihres Produkts ist es möglicherweise besser, Batterie mit Energy Harvesting zu kombinieren, was Sie beide mit vernünftigen Kondensatoren kombinieren könnten.

Ein weiterer Punkt ist, wie oft senden Sie Daten über RF? Ist es möglich, die Daten zu puffern, um die Funknutzung zu reduzieren? Lassen Sie Ihr Funkgerät möglicherweise von einem durch die Ernte aufgeladenen Kondensator mit Strom versorgen, damit Sie weiterhin Daten mit der Batterie sammeln und sie nur übertragen können, wenn der Kondensator ausreichend geladen ist.

Je nachdem, wo Ihr Gerät verwendet wird, könnte auch die piezoelektrische Energiegewinnung eine weitere Option sein.

Viel Glück!

Sie können eine wiederaufladbare Lithiumzelle in der gleichen Größe wie eine cr2032 oder eine beliebige primäre Knopf- oder Knopfzelle erhalten. Der lir2032 hat die gleiche Größe, aber eine höhere Vollladespannung. Diese können erhaltungsgeladen werden, oder Sie können eine geeignete Ladeschaltung verwenden. Diese werden in diesen billigen solarbetriebenen Taschenlampen-Schlüsselanhängern verwendet.

Zum Aufladen würde eine Solarzelle gut funktionieren. Sie würden nicht viel Licht für Ihren Zweck benötigen.

Andernfalls könnten Sie HF-Spulen für die Stromversorgung verwenden. Während des Gebrauchs kann es schwierig sein, daher ist ein dediziertes Ladegerät möglicherweise schneller.

Am einfachsten ist jedoch eine direkte Aufladung. Es würde also einen Ladeanschluss benötigen, der so gering wie zwei Pads an der Außenseite sein kann.

Wie wäre es mit Solar? Gut, warum nicht ? Sehr kleine Eingabe, aber es hört sich so an, als würde Ihr Gerät viel mehr Zeit im Leerlauf / Aufladen verbringen als im Betrieb. Ein paar Bruchteile eines mA über viele Stunden in eine Kappe rieseln lassen?