재료

  • 배터리 충전 모듈 1개 (2200원)
  • 삼성 18650 리튬 배터리 2200Ah 1개 (2200원)
  • 다이오드 1N4001 4개 (880원)
  • 깔창 1개 (90원)
  • 승압형 5v usb 컨버터 1개 (2750원)
  • L7905CV 5V 1.5A 전압 레귤레이터 1개 (880원)


1. 전기를 만드는 신발..?!

걸을 때 마다 전기를 발생해 충전기를 채워주는 신발이 있다면! SolePower는 걷기만 하면 배터리를 충전할 수 있는 스마트 깔창 입니다. 발전 능력은 솔파워를 이용해 4∼8km 걸으면 아이폰을 완전 충전할 수 있는 수준이라고 합니다. 배낭여행이나 산행 장비로 정말 좋을 것 같아요. 2013년 킥스타터에서 펀딩에 성공했다고 하네요.

구조를 살펴보겠습니다. SolePower는 압전소자가 아닌, 기계적 연결장치 및 발전기를 이용해 전기를 발생시키고 있습니다. 신발 위쪽에 충전지를 달아서 발생된 전기를 모아두고 있습니다. 이 충전지에 달린 usb단자를 이용해서 핸드폰이나 기타 전자기기 등을 충전하는 구조 입니다.

지금은 충전기능(Kinetic Charger) 외에도 GPS와 RFID가 달려서 위치를 추적하는 기능, SOS를 요청할 수 있는 기능, 온도/전압을 센싱하는 기능 등을 더한 상태입니다. 스마트 부츠를 목표로 하고 있네요. 정확한 가격은 찾지 못했습니다. ㅠ 사이트에 들어가도 구매관련 페이지가 없네요(?!) 킥스타터에서 더 많은 정보를 확인해 보세요.



2. 전기 발생 깔창 만들기

저는 압전소자를 이용한 전기발생 깔창을 만들어 보도록 하겠습니다. 인스트럭터블에서 좋은 소스를 발견했습니다.
마침 압전소자 빼고 모든 부품을 갖고 있어서요. 만드는 비용은 대략 2만원 정도 될 것 같네요. 이번 포스팅은 일단 리서치 포스팅입니다. 이후 직접 만들어 키트화해 보겠습니다.


준비물

- 압전소자 디스크 (6개)
- 1N4007 다이오드 (4개)
- 3.7V 리튬배터리
- 리튬배터리 충전 모듈
- Voltage Regulater 5V
- 스탭업 컨버터 (USB DC-DC Mini PFM control (0.9-5v))
- 깔창







3. 구조

압전소자 디스크 --> 다이오드 다리 --> volatage regulator --> 배터리모듈 --> 리튬전지 --> 스탭업 컨버터 --> 스위치 --> usb 단자



4. 만드는 과정

STEP 1. 깔창에 압전소자 붙이기

압전소자를 깔창 바닥에 붙여줍니다. 그리고 반드시 병렬로 연결합니다. (직렬로 연결X) 왜냐하면 전압보다 전류를 더 높여야 하기 때문입니다. 직렬로 연결하면, 전압이 증가됩니다.




STEP 2. AC전류를 DC전류로 바꾸기

압전소자로 발생한 전기는 AC 입니다. DC로 바꿔주기 위해서 다이오드 다리를 만듭니다.
압전소자에서 나온 +, - 전선을 각각 4각형 다이오드의 대각선에 납땜 합니다. 연결한 후 남은 대각선은 DC 전류가 발생하는 곳으로, 이후 voltage regulator와 연결됩니다.

압전소자 --> 다이오드다리 --> voltage regulator 





STEP 3. 폼 푸셔 붙이기

폼 푸셔(흰색 네모)를 압전소자 디스크 위에 붙여 줍니다. 누르는 압력을 더 크게 해 주기 위해서 입니다.
폼 푸셔가 있을 때 더 많은 압력이 가해지겠죠?

 



STEP 4. Volt Meter로 테스트 해보기 

우리의 설치물이 잘 전기를 발생시키는지 확인해 봅시다.
아래와 같은 수치가 나타나야 합니다.

10-15v pressing by hand
20-25v while walking and
25-30v while running




STEP 5. Voltage Regulator에 연결하기 

다이오드에서 바꿨던 DC 전류voltage regulator에 연결합니다. 아래 내용을 참고 하세요.

1 Ground (0V) Ground
2 Ground Input voltage (5V-18V) Input
3 Regulated output; 5V (4.8V-5.2V) Output



STEP 6. 배터리 Bank 만들기

자, 이제 만들어낸 전기로 충전지를 충전해 봅시다.
1) 배터리 충전모듈의 Input 쪽에 우리가 만든 전기의 +,-를 연결하면 됩니다.
voltage regulator에서 끌어오면 되겠죠?
2) 그리고 배터리 충전모듈의 Battery In 부분에 리튬배터리를 연결합니다.
3) 배터리 충전 모듈의 Output을 스위치와 스탭업 컨버터에 연결합니다.









5. 마무리

여기까지가 만드는 과정입니다. 깔창과 신발에 잘 배치하면 됩니다.

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MADE BY

조혜인

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