Uresničujemo prihodnost.

Čista moč

2. del (načrtovanje e-steze)

Tekaško stezo je mogoče predelati tako, da mehansko energijo teka pretvarja v električno energijo. Elektromotor mora v tem primeru generirati električno energijo, namesto, da ga ta poganja. Poglejte video in se seznanite z načrtovanjem projekta Čista moč.

Poglej video

Hiter pregled jedra e-steze

Pripravil Aljaž Titorič, Inženir elektrotehnike

1ozfactory d.o.o.


aljaz.titoric@1ozfactory.com

1. Elektromotor

Jedro e-steze sestavlja DC krtačni elektromotor, ki deluje v načinu generiranja električnega toka. Slednje pomeni, da tekač ob potiskanju traku poganja jermen, ki prenaša silo na elektromotor. Napetost na izhodu elektromotorja je neprimerna za neposredno polnjenje 12-V akumulatorja, zato smo dodali t. i. polnilno elektroniko za prilagoditev napetostnega nivoja, primernega za polnjenje akumulatorja - od 13,8 do 14,5 V (spodnji blokovni diagram prikazuje sestavne bloke elektronskega sklopa e-steze).

Blokovni diagram
Slika 1: Blokovni diagram

2. Polnilna elektronika

Pri priklopu polnilne elektronike je potrebno paziti na pravilno polariteto priklopa, saj napačna polariteta trajno poškoduje vezje. Zasnova tekaške steze ne preprečuje tekaču potiskanja traku v »napačno« smer, kar privede do generiranja negativne napetosti in s tem možnosti uničenja polnilne elektronike. Namesto mehanske enosmerne zapore smo se odločili za uporabo polprevodniškega usmerniškega mostiča, ki ne glede na polariteto vhodne napetosti, poskrbi za konstantno polariteto na njegovem izhodu. S tem smo ohranili funkcionalnost steze, ne glede na smer vrtenja traku. Na izhod polnilnega vezja smo priklopili merilnik električne moči, ki beleži napetost na akumulatorju, polnilni tok ter trenutno moč polnjenja akumulatorja. Vgrajeni merilnik moči poleg naštetih parametrov beleži še pretvorjeno električno energijo.

3. Spremljanje rezultatov v času teka

Izkazalo se je, da je v času teka izredno težavno spremljati spreminjajoče se podatke merilnika moči, predvsem zato, ker si nepoznavalci stroke teh ne znajo razložiti. Zato smo razvili primernejšo indikacijo polnjenja akumulatorja, in sicer v obliki 10-kanalnega svetlobnega prikaza. Na napravo smo namestili 20 visokosvetlečih LED diod (po dve na vsak kanal), 10 jih je usmerjenih v tekača, ostalih 10 pa je nameščenih v sprednji del droga e-steze. Tako lahko tudi druge osebe spremljajo intenziteto tekačevega dela oz. jakost polnjenja akumulatorja. Svetlobna indikacija je izvedena s pomočjo dveh elektronskih sklopov komponent. Prvi sklop poskrbi za meritev polnilnega toka v akumulator ter zajeto meritev v obliki enosmernega signala pošlje v integrirano vezje za pogon LED diod (drugi sklop). Integrirano vezje glede na nivo signala prižge primerno število LED diod. Ob mirovanju steze je vseh 20 LED diod izklopljenih, pri polnilnem toku 6 A pa integrirano vezje poskrbi za vklop vseh 10 svetlobnih kanalov polnilnega indikatorja. Resolucija prikaza je 0,6 A, kar pomeni, da se za vsakih 600 mA polnilnega toka prižge dodaten svetlobni kanal. Kot se za vsako elektronsko napravo spodobi smo tudi naši e-stezi dodali stikalo, ki odklopi napetostne vire s sistema. Za elektrotehnične navdušence spodnji vezalni načrt nakazuje zgradbo LED svetlobnega indikatorja polnjenja.

Shema vezja
Slika 2: Shema vezja

Razvoj e-steze po fazah

Teorija energije

Človeško telo je neverjetna naprava, ki zmore veliko - posebej telo maratonca, ki je pripravljeno do popolnosti in lahko zdrži neverjetne napore. Tekača "poganja" energija, ki se pri teku porablja. To energijo bi v celoti lahko pretvorili v električno energijo in z njo poganjali vsakodnevne naprave. Poglejte video in se seznanite s teoretičnim ozadjem projekta Čista moč.

Preberi več

Načrtovanje e-steze

Tekaško stezo je mogoče predelati tako, da mehansko energijo teka pretvarja v električno energijo. Elektromotor mora v tem primeru generirati električno energijo, namesto, da ga le-ta poganja. Da pa energijo, ki jo pretvarja v električno, e-steza tudi shranjuje, so potrebne še ostale predelave jedra steze. Poglejte video in se seznanite z načrtovanjem projekta Čista moč.

Preberi več

Izdelovanje e-steze

Ker je tekač med tekom v fazi leta z obema nogama v zraku, pri teku na tekaški progi to pomeni, da tekač trak potiska samo del časa. Zato je izdelovanje e-steze vključevalo vgraditev vztrajnika in korigiranje prestavnega razmerja, kar je vplivalo tudi na zunanjost e-steze. Poglejte video in se seznanite s podrobnostmi izdelave e-steze.

Preberi več

Testiranje e-steze

30 minutni test e-steze z Nejo Kršinar, državno prvakinjo v polmaratonu, je pokazal, da je v tem času shranila toliko električne energije, da bi ta zadostovala za 2 uri in pol napajanja 6.5 W LED žarnice, za 1 uro in pol poslušanja glasbe iz 10 W baterijskega ter za privijačenje 60 vijakov z baterijskim vijačnikom. Poglejte si video in se seznanite s podrobnostmi zaključka projekta Čista moč.

Preberi več

Uresničujemo prihodnost.

e-Golf