USB-Gerät mit Strom aufladen, der durch mechanische Computertastenanschläge erzeugt wird [Duplikat]

Ich suche auf electronic.stackexchange.com , aber ich habe keine Antwort gefunden.

Ich möchte eine Ausgabe auf meiner Tastatur machen, um ein USB-Gerät (z. B. MP3-Reader oder Smartphone) aufzuladen .

- Zum ersten Mal möchte ich wissen, ob es eine mechanische Computertastatur gibt, die bei Tastenanschlägen Strom erzeugt? (mit aktueller Generation in Tastatur)

- Beim zweiten Mal möchte ich wissen, wie das möglich ist?

EDIT #1 : Die Zeitschrift ACS Nano veröffentlichte am 30. Dezember 2014 einen Artikel darüber.

Dieser Artikel beschreibt eine Tastatur, die unter anderem Energie ernten kann. Aber die Zusammenfassung offenbart nicht die Erntemethode und es ist nicht klar, ob die geerntete Energie ausreicht, um ihre eigenen Aufgaben zu erfüllen.

EDIT #2 : http://ieeexplore.ieee.org/document/6136691/

Dieses Papier stellt einen hybriden Energiesammler vor, der piezoelektrische (PZT) und elektromagnetische (EM) Wandlungsmechanismen kombiniert, um Vibrationsenergie von einer Tastatur zu entfernen. Das System umfasst Verbesserungen an der Kuppelstruktur, die in früheren Studien vorgestellt wurde, in denen nur der PZT-Transduktionsmechanismus verwendet wurde, um 16,95 μW experimentell verifizierter Leistung zu gewinnen. In dieser Arbeit wird zunächst ein hauseigenes Modellierungs- und Simulationstool eingeführt, um die Integration der EM-Transduktion in das PZT-System zu bewerten. Das Tool kombiniert analytische mechanische Gleichungen und FEM-Ergebnisse für Magnetfelder zur Optimierung der elektromagnetisch erzeugten Leistung. Dann werden zwei Designs mit unterschiedlichen Kosten verglichen. Es wird geschlussfolgert, dass das Design, das die Technik der Frequenz-Aufwärtswandlung bei schrittweise höheren Kosten verwendet, aufgrund des signifikant höheren Beitrags zur erzeugten Leistung im Vergleich zu der alternativen Implementierung ohne Frequenz-Aufwärtswandlung überlegen ist. Modellierung und Simulationen zeigen, dass eine zusätzliche Leistung von 2,81 μW durch EM-Integration in das vorherige PZT-basierte Tastatur-Energie-Harvester-System erzeugt werden kann.

Laut user287001 Kommentar :

für 1 kWh werden nur 4077 Jahre benötigt..

Ich denke (reparieren Sie mich, wenn ich mich irre) USB-Geräte benötigen 500 mA, um 5 V aufzuladen.

- Ich frage mich, wie oft man ein USB-Gerät aufladen muss?

EDIT : Ich habe das Gefühl, dass diese Frage über mich hinausgeht

Es ist beispielsweise möglich, unter jeder Taste ein Solenoid zu implementieren. Wozu willst du es?
@JimmyB Ich dachte auch an Piezo. Aber dieser Clickbait-Artikel... Der Titel: "Piezoelectric keyboard could power your computer" und die Schlussfolgerung: "Trotz aller Bemühungen der Chiphersteller ist der Stromverbrauch für Chips immer noch zu hoch für diese Art von Technologie."... Du sagst es nicht!!
@Dampmaskin Ich möchte eine Ausgabe auf meiner Tastatur machen, um ein USB-Gerät aufzuladen
Zum Aufladen eines Smartphones: mindestens 20 Jahre ununterbrochenes Tippen.
@Nolwennig Ok, dann vergiss es. Wenn Sie etwas nur mit Ihrer Muskelkraft aufladen möchten, stellen Sie ein Dynamo-USB-Ladegerät her (oder kaufen Sie es - es gibt es).
"Ich denke (reparieren Sie mich, wenn ich mich irre) USB-Geräte benötigen 500 mA, um 5 V aufzuladen." Wenn Sie genug für 5 V * 0,5 A erzeugen möchten, sind das 2,5 W. Sie würden also ungefähr eine Million Tastaturen benötigen, um diese Leistung zu erreichen. Allerdings braucht man nicht unbedingt 0,5A, um ein USB-Gerät aufzuladen, aber bei einem Millionstel der Leistung braucht man theoretisch millionenfach so viel Zeit.

Antworten (2)

Erstens erfordert das Aufladen eines USB-Geräts eine bestimmte Ladungsmenge, nicht eine bestimmte Strommenge. Es könnte also 500 mAh sein, was 500 mA für 1 Stunde oder 1 mA für 500 Stunden oder 10 uA für 50000 Stunden entspricht (das sind ungefähr 6 Jahre).

Was auch immer, 500 mAh, umgerechnet in Ladungseinheiten (Amp-Sekunden oder Coulomb), sind 1800 Coulomb. Und bei 5V sind das 5 * 1800 = 7200 Joule.

Nehmen wir nun an, Sie könnten eine perfekt effiziente Tastatur entwerfen. Meine Tastatur in voller Größe hat einen Tastenhub von 4,5 mm und so nahe, wie ich es messen kann (sorry, ich habe die Feststelltaste gemessen), etwa 40 g oder 0,4 N, um die Taste zu bedienen. Jeder Tastendruck erfordert also 0,4 * 0,0045 Joule oder 0,0018 Joule.

Nach 7200/0,0018 Tastenanschlägen oder 4 Millionen Tastenanschlägen wird Ihr Gerät also aufgeladen. Vorausgesetzt, Sie schaffen es, all diese Energie mit 100%iger Effizienz in elektrische Energie umzuwandeln.

Und Sie werden den Herrn der Ringe geschrieben haben.

Zweimal.

Und leider wird die Selbstentladung des Geräts wahrscheinlich schneller sein als die Geschwindigkeit, mit der Sie es mit dieser Methode aufladen können. Sie werden dazu verdammt sein, Herr der Ringe so schnell wie möglich zu schreiben und neu zu schreiben. Für immer.
Eine Million Affen, die ein Telefon aufladen, während sie an einem neuen Roman schreiben.
Ich frage mich, wie viele Wh früher eine durchschnittliche Schreibkraft während eines Arbeitstages vor einer mechanischen Schreibmaschine produziert hat ...
@Brian Ich werde stattdessen eine Kinderrutsche auf dem Schlitten verwenden;)

http://ieeexplore.ieee.org/document/6136691/

Dieses Papier stellt einen hybriden Energiesammler vor, der piezoelektrische (PZT) und elektromagnetische (EM) Wandlungsmechanismen kombiniert, um Vibrationsenergie von einer Tastatur zu entfernen. Das System umfasst Verbesserungen an der Kuppelstruktur, die in früheren Studien vorgestellt wurde, in denen nur der PZT-Transduktionsmechanismus verwendet wurde, um 16,95 μW experimentell verifizierter Leistung zu gewinnen. In dieser Arbeit wird zunächst ein hauseigenes Modellierungs- und Simulationstool eingeführt, um die Integration der EM-Transduktion in das PZT-System zu bewerten. Das Tool kombiniert analytische mechanische Gleichungen und FEM-Ergebnisse für Magnetfelder zur Optimierung der elektromagnetisch erzeugten Leistung. Dann werden zwei Designs mit unterschiedlichen Kosten verglichen. Es wird geschlussfolgert, dass das Design, das die Technik der Frequenz-Aufwärtswandlung bei schrittweise höheren Kosten verwendet, aufgrund des signifikant höheren Beitrags zur erzeugten Leistung im Vergleich zu der alternativen Implementierung ohne Frequenz-Aufwärtswandlung überlegen ist. Modellierung und Simulationen zeigen, dass eine zusätzliche Leistung von 2,81 μW durch EM-Integration in das vorherige PZT-basierte Tastatur-Energie-Harvester-System erzeugt werden kann.

Das ist wirklich nicht viel Kraft. Etwa so wie die winzigen Solarzellen auf Taschenrechnern.

für 1 kWh werden nur 4077 Jahre benötigt. Dies könnte heute verfügbar sein, wenn Ramses der 1. die richtige Ausrüstung in Gebrauch genommen hätte.
USB-Gerät mit Strom aufladen, der durch mechanische Computertastenanschläge erzeugt wird [Duplikat]
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