一個(gè)幾乎沒用的能量收集方案？

能量收集是一個(gè)熱門話題，而且應(yīng)該是。在許多情況下，它可以讓電路獲得“自由”能量，這些能量既可用又會(huì)被熱耗散或以其他方式浪費(fèi)。示例包括使用環(huán)境振動(dòng)通過壓電元件為數(shù)據(jù)收集傳感器供電，或收集空氣中的射頻能量用于類似用途。

但我認(rèn)為，有時(shí)也會(huì)使用收獲標(biāo)簽，作為實(shí)用性、有效性或技術(shù)現(xiàn)實(shí)非?？梢傻捻?xiàng)目的一個(gè)替代品。如果您還可以與另一個(gè)熱門話題（例如混合動(dòng)力汽車）聯(lián)系起來，那就更有吸引力了。

一個(gè)這樣的例子是能量收集自行車，幾年前在麻省理工學(xué)院開發(fā)，現(xiàn)在正在獲得大量資金。這當(dāng)然是一個(gè)有趣的工程設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，但作為一個(gè)真正的產(chǎn)品：對不起，你可以把我排除在外。

然而最近有報(bào)道稱，總部位于馬薩諸塞州劍橋市的Superpedestrian已獲得超過 200 萬美元，用于將其所謂的“混合動(dòng)力自行車”商業(yè)化，該自行車可將任何自行車變成電動(dòng)混合動(dòng)力車。它通過使用一個(gè)特殊的后輪（他們稱之為哥本哈根輪）來捕獲制動(dòng)過程中損失的能量。

正如數(shù)百萬輛 HEV 和 EV 汽車所展示的那樣，我們知道再生制動(dòng)是一種獲取能量的有效方式。但這是一個(gè)非常不同的情況。在自行車上，騎手消耗的大部分能量都損失在滾動(dòng)摩擦、機(jī)械摩擦，尤其是空氣阻力上，所有這些都是不可恢復(fù)的?？諝庾枇κ亲钤愀獾膿p失者，因?yàn)樗膿p失隨著速度的平方而增加，因此大量的踩踏能量永遠(yuǎn)不會(huì)回來。

此外，如果大多數(shù)騎自行車的人關(guān)注道路和整體情況，他們根本不會(huì)過多地使用剎車。相反，他們調(diào)整踩踏節(jié)奏以放慢速度。當(dāng)然，有時(shí)候你必須剎車，甚至是用力剎車，但是有多少能量可以恢復(fù)呢？

盡管如此，不勞而獲的吸引力，無論是真實(shí)的還是想象的，都是非常強(qiáng)烈的。如果這個(gè)設(shè)計(jì)做得很明顯，把特殊的后輪用作小型發(fā)電機(jī)，我可以理解。適度的踩踏需要 50 到 150 W 之間的功率，因此可以期望騎手再做 5% 到 10% 并獲得一些適度的能量來儲(chǔ)存——但是，這將是騎手真正的工作，而不是誘餌通過再生制動(dòng)獲得免費(fèi)能量。

如果您進(jìn)行適當(dāng)?shù)哪芰枯斎?/span>/輸出平衡，我懷疑特殊 Superpedestrian 車輪增加的重量需要比系統(tǒng)捕獲的更多的能量。這些所謂的混合動(dòng)力自行車可能看起來很時(shí)髦和有道德，但物理定律忽略了這些方面。

真正有意義的是我見過的許多電動(dòng)自行車，其中一個(gè)中型可充電電池被夾在車架的下管或座管上，后輪轂被一個(gè)小型電機(jī)取代。這允許騎手在踩踏板的同時(shí)獲得輔助，或者在踩踏板休息時(shí)停止踩踏板并以 10-15 英里/小時(shí)（15-25 公里/小時(shí)）的速度行駛。