Antecedentes: Eu costumava projetar controladores para máquinas de exercício. A máquina dirigia um alternador trifásico e uma carga resistiva foi aplicada para atender a vários critérios.
Realizei testes de carga com uma visão específica para determinar quanto usuários de energia podem facilmente fazer durante um período prolongado para alimentar equipamentos eletrônicos ou carregar baterias.
Considere uma pessoa moderadamente apta a ser capaz de andar rapidamente sobre uma superfície nivelada por uma hora e estar cansada, mas não totalmente exausta no processo. isto é, não é super atlético em termos de capacidades e nem mesmo "extremamente em forma" - mas bem acima da aptidão "couch potato".
Usando um alternador de boa qualidade, um usuário moderadamente apto pode fornecer 50 Watts médios por uma hora. Este é um nível em que você definitivamente sabe que está se exercitando, mas seria suportável para muitos.
O mesmo usuário moderadamente apto poderia fornecer 100 Watts por uma hora e estar extremamente cansado.
se você visasse uma tarefa de alimentação frequente, seria preferível 50 watts a 100 watts.
O exposto acima pressupõe um sistema de eficiência razoável de boa qualidade. Idealmente, com um mínimo de "engrenagem" ou saliência - ou seja, sem solavancos em baixa velocidade para dirigir à medida que os ímãs se aproximam e recuam das bobinas. Alguns sistemas usam geradores com relações de engrenagem substanciais usando acionamento por corrente. Estes podem ser razoáveis, mas geralmente não são. A transmissão por correia para um alternador de baixa saliência pode ser feita para funcionar bem.
Observe que as reivindicações feitas no site fornecido tendem a se contradizer. Eu estimaria a saída média, como mostrado nesse gráfico, como faixa de 60 a 70 Watts. O gráfico deles:
Mas eles dizem:
NOTA: Alguém que trabalha todos os dias pode gastar entre 200 e 300 Watts de potência.
Aqueles que não estão em boa forma podem consumir de 80 a 100 Watts de potência, conforme mostrado no gráfico de uma hora acima.
E finalmente - alguém que é um ciclista competitivo pode gastar até 500 Watts !!
A afirmação de 200-300 Watts é verdadeira, mas é muito exigente.
500 Watts + também é válido para os principais atletas.
Muito mais em casos selecionados - como o
Gossamer Albatross - primeiro voo movido pelo homem através do Canal da Mancha em 12 de junho de 1979.. !!! :-).
Cerca de 300 Watts contínuos em ar parado e sem turbulência. "Sobe rapidamente" com turbulência.
Outro dia no escritório de Bryan Allen . ( trabalho diurno ) -
Eu posso fazer 500 Watts por cerca de 10 segundos, após o que minhas pernas ficam gelatinosas e estou completamente exausta.
Suas três opções não parecem diferentes o suficiente para importar:
- roda> dínamo de bicicleta> regulador> dispositivo (poderoso o suficiente para o tablet ou o netbook?)
- pedais> gerador CC> conversor DC-DC> regulador> dispositivo
- pedais> gerador de corrente contínua> controlador de carregamento> bateria (por exemplo, ácido de chumbo)> inversor> dispositivo 2
Qualquer uma dessas opções poderia funcionar bem ou ser terrível se mal projetada.
Não está claro o que você quer dizer com rodas / pedais.
A alimentação a partir de um aro da roda, como mostrado, pode funcionar bem - e pode ser o que você quer dizer com "roda". O objetivo principal é a baixa perda, sem empurrões ou irregularidades. Idealmente, uma carga não cíclica estável.
Alguns deles parecem bons - no site que você referenciou.
O Best é um alternador de CA - de preferência trifásico ou mais. Como mostrado abaixo, uma forma de onda trifásica não cai para zero em nenhum estágio. A retificação e a filtragem produz um resultado ainda mais suave. Mais de 3 fases fornecem um resultado ainda melhor, mas são raras. Um gerador DC é um alternador CA no qual a retificação é fornecida por um comutador e escovas - conforme os níveis de tensão mudam, um novo enrolamento é selecionado pelo comutador que gira um novo contato de enrolamento sob as escovas. Embora o princípio seja semelhante ao uso de um alternador com diodos, com escovas você geralmente obtém mais resistência e arraste mecânico do que com um alternador. A maioria das ofertas de geradores (DC) serão amarras de corrente contínua sendo acionadas como geradores - as duas funções são intercambiáveis, mas as máquinas projetadas para uma tendem a ser menos otimizadas para a outra.
O dínamo baseado em motor movido a aro que você citou é bom em princípio, mas provavelmente será terrivelmente ineficiente na prática devido a problemas mecânicos. Quando criança, os muitos dínamos dos aros que vi eram terríveis; fiquei surpreso ao ver unidades modernas que fazem isso razoavelmente bem - é uma questão de realmente saber o que você está fazendo mecanicamente com alinhamento de eixos, engrenagens, atrito de superfície etc. A " do tipo "dínamo" normalmente produz uma saída de 1 a 10 Watts. Com um sistema eficiente, você notaria 10 Watts ao pedalar e quase não notaria 1 Watt, exceto em condições de carga muito fraca ou em inércia.
Alguma forma de armazenamento de bateria é quase essencial. Um laptop ou tablet etc terá seu próprio, a menos que seja removido. Em direção ao limite inferior, um netbook de tablet mais do que o normal pode receber 6 horas a partir de 3 x 18650 células LiIon. Diga 3,5V média x 2 horas ampères x 3 = 21 Watt horas. Portanto, operar durante 6 horas = 21/6 = 3,5 Watts. Os laptops grandes podem chegar a 2 horas com 6 ou 8 ou 9 ou 12 células, por exemplo, o pior caso é de 20 a 30 Watts. A taxa em que eles carregarão as baterias não está diretamente conectada, mas obviamente uma bateria maior consome mais energia. Um carregador maior pode especificar 19v x 5.5A = 110 Watts. Uma única célula de 2 AH 18650 LiIon (usada em conjunto na maioria das baterias de laptop) requer um pico de carregamento de cerca de 10 Watts (4,2V x 2A + algum "espaço livre"), portanto os 110 Watts acima são adequados para a maior bateria (12 células). Isso ocorre nos primeiros 40 minutos de um ciclo de carga totalmente "plano". Depois disso, as células entram em modo de corrente de redução constante de tensão.
Mais tarde, se necessário. O sono chama infelizmente ..