Hallo, ein Freund hat mich gefragt, ob und wie man eine Art Ladegerät für einen Handyakku in einer Schuhsohle mittels Induktion durch Spulen und Magnete machen könnte. Ich habe dann mal ein bisschen gerechnet und hab mir dabei einige Fragen gestellt, ob das so berechnet und angenommen werden darf. Es geht mir dabei nicht um Details, sondern um Verständnis der Grundlagen und wie man realistische Werte erhalten könnte. Kann mir jemand vielleicht Tips geben, wo Denkfehler sind oder wie Ihr so etwas rechnen würdet? Man könnte in einer Schuhsohle 5 Reihen mit je 2 Spulen (r = ca. 22mm, L = 10mm, N=500 auf 10 Lagen, Cu-Draht d=0,2mm) nebeinander anbringen. Ein Magnet (r = 20mm, L=10 mm) wird mit einem Hub von 10mm in der Spule durch einen Schritt verschoben und durch eine Feder wieder in die Ausgangslage gedrückt. Bei einer Geschwindigkeit der Sohle von 0,2 m/s abwärts, dauert dann ein Hub 50 ms. Dadurch würde die Spule eine Flussänderung erfahren. Das wäre dann eine lineare Änderung? Als Magnet habe ich auf www.ibsmagnet.de/knowledge/flussdichte.php gesehen, dass es Magnet mit Br = 1000mT zu kaufen gibt. Mit der dort angegebenen Formel habe ich für den Magnet eine Flussdichte in 0mm Entfernung von 223mT, in 10mm Entfernung von 130mT ausgerechnet. Der Fluss wäre dann in 0mm Entfernung:
in 10mm Entfernung:
das gäbe dann eine Flussänderung von
Damit wird eine Spannung induziert:
Wenn die Flussänderung linear wäre, hätte ich dann konstant für 50ms 1,17V? Damit würden bei einem Spulenwiderstand von ca. 34 Ohm ca. 34mA Strom fließen. Würde dieser Strom bzw. die Änderung dann in der Spule eine Spannung induzieren, die gegen die Ursache gerichtet ist? Um dies zu brücksichtigen müsste ich aber auch wieder wissen wie schnell sich der Strom ändert? Angenommen ich hätte für 50ms 1,17V und schalte je 2 Spule in Reihe, richte die Spannung mittels Brückengleichrichter mit Dioden mit je 0,2V Spannungsabfall gleich, fließen dann für 50ms:
Mit diesem Strom könnte man einen großen Kondensator aufladen, bis dieser max. (2*1,17 -2*0,2)V = 1,94 V Spannung hat? Damit ich einen Akku mit 1500mAh und 3,6V laden könnte, bräuchte ich eine Spannung größer als 3,6V? Kann ich mir einen Akku ebenfalls als Kondensator vorstellen? Dann könnte man mehrere solcher Kondensatoren laden und wenn sie voll sind in Reihe schalten und mittels der Ladung in den Kondensatoren den Akku für eine gewisse Zeit aufladen? So habe ich weiter gerechnet und kam dann darauf, dass man ca.2 Tage am Stück laufen müsste um den Akku halb voll zu laden. Abgesehen davon ob jemand so etwas haben wollte oder bauen könnte, kann man in etwa so Rechnen oder sind da grundlegende Fehler drin? Danke und freundliche Grüße, Stefan
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