Metodi di progettazione industriale - Tesina "Generatore portatile manuale", Guide, Progetti e Ricerche di Progettare Per L'assemblaggio

Scarica Metodi di progettazione industriale - Tesina "Generatore portatile manuale" e più Guide, Progetti e Ricerche in PDF di Progettare Per L'assemblaggio solo su Docsity! 1 Indice 1. Pianificazione del prodotto ....................................................................................................................... 2 1.1 Dichiarazione degli intenti ................................................................................................................. 2 2. Esigenze di mercato ................................................................................................................................... 3 2.1 Raccolta dei dati ...................................................................................................................................... 3 2.2 Analisi delle risposte ................................................................................................................................ 6 2.3 Definizione dei bisogni .......................................................................................................................... 13 2.4 Organizzazione gerarchica dei bisogni .................................................................................................. 14 2.5 Valutazione dei bisogni del cliente ........................................................................................................ 15 3. Determinazione delle specifiche di prodotto .......................................................................................... 15 3.1 Tabella delle metriche e i suoi valori ..................................................................................................... 15 3.2 Matrice bisogni-metriche ...................................................................................................................... 17 4. Generazione dei concetti ......................................................................................................................... 18 4.1 Scomposizione funzionale ..................................................................................................................... 18 4.2. Caratterizzazione dei prototipi ............................................................................................................. 23 4.2.1 Prototipo A: moto oscillatorio ............................................................................................................ 23 4.2.2 Prototipo B: meccanismo a strappo ................................................................................................... 24 4.2.3 Prototipo C: hand grip ........................................................................................................................ 24 4.2.4 Prototipo D: moto oscillatorio e a strappo ......................................................................................... 25 4.2.5 Prototipo E: moto oscillatorio e hand grip ......................................................................................... 25 4.2.5 Prototipo F: piezoelettrico .................................................................................................................. 26 5. Selezione dei concetti .............................................................................................................................. 27 5.1 Concept Screening ................................................................................................................................. 27 5.2 Concept Scoring ..................................................................................................................................... 29 6. Design del prodotto ................................................................................................................................. 30 6.1 Descrizione del meccanismo e dei singoli elementi .............................................................................. 30 6.2 Materiali ................................................................................................................................................ 33 6.3 Prototipo finale ...................................................................................................................................... 35 7. Analisi dei costi ........................................................................................................................................ 43 7.1 Costo di produzione ............................................................................................................................... 43 7.2 Benchmarking ........................................................................................................................................ 44 2 1. Pianificazione del prodotto 1.1 Dichiarazione degli intenti -DESCRIZIONE DEL PRODOTTO Sistema di ricarica del telefono in assenza di una presa di corrente -OBIETTIVI PRINCIPALI DEL PROGETTO  Prezzo accessibile ad un’ampia fetta di mercato  Lancio del prodotto entro il primo trimestre del 2019  Leader nel mercato primario -MERCATO PRIMARIO  Outdoor sports (sci trekking, mountain bike…)  Turismo e viaggi (svago e lavoro) -MERCATO SECONDARIO  Possessori di smartphone in generale -IPOTESI E VINCOLI  Compatibilità con diverse tipologie di smartphone  Semplicità di produzione  Facilità di impiego  Ergonomia  Resistenza ad urti e condizioni metereologiche avverse  Sicurezza per l’ambiente  Basso impatto ambientale  Tascabilità  Dimensioni ridotte -FIGURE COINVOLTE  Acquirenti ed utenti  Catena di distribuzione  Venditori  Catena di produzione 5 12. Quanto è importante per te che il dispositivo sia tascabile? a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 13. Quanto è importante per te che il dispositivo sia resistente all'acqua? a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 14. Quanto reputi utile che il dispositivo abbia una torcia integrata? a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 15. Reputi utile che il dispositivo si ricarichi anche con la luce del sole? g) Si h) No 16. Hai osservazioni o suggerimenti? a) No b) Altro… 6 2.2 Analisi delle risposte Si riportano di seguito le risposte ottenute: Pratichi sport/hobbies che ti facciano stare fuori casa per molto tempo? 79 risposte @si @ no Se si, quanto reputi utile sfruttare il tuo movimento per la ricarica del dispositivo? 60 50 47 (83,9%) 40 30 20 0(0%) 0(0%) 2(3,6%) 0 rr 1 2 3 4 Quanto sei disposto/a a pagare il dispositivo in questione? 79 risposte @ -10€ @ Dai 10 ai 15€ ® Dai 15.120€ @ >20€ Quanto è importante per te che il dispositivo sia silenzioso durante la Ò ricarica? 77 risposte 50 4 TUBE) 30 20 22 (28,6%) 10 1 (1,3%) 0 (0%) o I 1 2 3 Quanto è importante per te che il dispositivo sia tascabile? 79 risposte 50 40 EIC333) 0 (0%) 0 (0%) Quanto è importante che il dispositivo sia resistente all'acqua? ùÒ 79 risposte 30 25 20 15 16 (20,3%) 10 13 (16,5%) 10 11 Si riportano di seguito i suggerimenti degli intervistati: -“Non deve sembrare ridicolo il movimento fatto per ricaricare” -“Sarebbe interessante sfruttare il movimento di una persona che pratica sport” -“Non deve rompersi in caso di ripetute cadute” -“Deve essere sottile e leggero” -“E’ importante che sia poco ingombrante così da poterlo portare sempre con sé” 12 -“Il dispositivo non deve provocare danni a persone o cose” Dalle risposte ottenute si possono fare le seguenti considerazioni:  Nonostante il 30% circa degli intervistati non pratichi sport/hobbies fuori casa, quasi la totalità di essi si è trovato nella condizione di avere la batteria scarica e di non poterla ricaricare, dunque ha reputato utile la proposta di un dispositivo la cui ricarica non necessiti di una presa della corrente.  Il prezzo del dispositivo non deve superare i 20€  È ben vista la presenza di un cavo integrato per la ricarica del telefono.  Si esclude la ricarica tramite manopola in quanto reputata fastidiosa da un’alta percentuale di persone; per quanto riguarda i metodi a strappo ed hand grip risultano entrambi apprezzati da circa il 50% degli intervistati.  Il metodo di ricarica ad agitazione ha riscosso maggior successo ed è quello che può essere sfruttato in modo ottimale dalle persone che praticano sport/hobbies all’aperto (quasi il 70% degli intervistati).  Il dispositivo deve essere il più silenzioso possibile durante la ricarica.  E’ di fondamentale importanza la tascabilità dello strumento.  La resistenza all’acqua è abbastanza gradita dagli intervistati.  L’integrazione di una torcia non ha riscosso successo.  La ricarica con l’energia solare risulta apprezzata. 15 2.5 Valutazione dei bisogni del cliente I bisogni secondari vengono elencati attribuendo un punteggio da 1 a 5 seguendo la seguente scala di priorità: 1. Non desiderato 2. Poco importante 3. Abbastanza importante 4. Molto importante 5. Fondamentale N° BISOGNO SECONDARIO IMPORTANZA 1 PG è rapido nel funzionamento 5 2 PG sfrutta movimenti meccanici per la ricarica 4 3 PG ha in dotazione adattatori per ricaricare qualsiasi tipo di telefono 5 4 PG ha una piccola batteria per l’accumulo della carica 5 5 PG rispetta le normative di sicurezza 5 6 PG ha una garanzia 5 7 PG sfrutta semplici movimenti per la ricarica 4 8 PG viene venduto con il libretto delle istruzioni 5 9 PG ha dimensioni ridotte 5 10 PG è sottile 3 11 PG ha un pannello fotovoltaico incorporato 5 12 PG ha un cavo avvolgibile interno 5 13 PG ha un costo contenuto 3 14 PG ha un solido rivestimento protettivo 2 15 PG è costruito in modo tale da attutire al massimo i rumori di ricarica 5 16 PG ha un buon grado di impermeabilità 4 17 PG ha un buon grado di resistenza a sbalzi di temperatura 3 18 PG è resistente alle infiltrazioni di polvere 3 19 PG ha un design curato 3 20 PG ha colori personalizzabili 3 21 PG è costruito con materiali leggeri 2 22 PG ha una torcia integrata 2 3. Determinazione delle specifiche di prodotto I bisogni dei clienti vengono tradotti in specifiche di prodotto, definite tramite una metrica e un valore. 3.1 Tabella delle metriche e i suoi valori Per fissare i valori obiettivo delle metriche risulta conveniente utilizzare due tipi di valutazione: il valore ideale e il valore marginale. Il valore ideale rappresenta il risultato migliore auspicabile mentre il valore marginale è il valore limite della metrica che rende commercializzabile il prodotto. 16 METRICA N° BISOGNI SECONDARI N° METRICA IMP. UNITA’ VALORE MARGINALE VALORE IDEALE 1 1 Rapidità nel fornire carica 5 s / 1% di carica 10-200 10 2 2,7 Semplicità carica principale 5 Soggettiva 1-5 5 3 3 Uscita del cavo 5 Tipologia 4 4 Autonomia batteria 5 mAh 1000-5000 5000 5 4 Tipo batteria 4 -A litio 6 5 Rispetto delle normative di sicurezza 5 Binario Superato Superato 7 6 Durata garanzia 5 Anni 1-2 2 8 8 Presenza libretto delle istruzioni 5 Binario Superato Superato 9 9,10 Volume 5 𝑐𝑚3 60-150 60 10 11 Carica ausiliaria 5 min / 1% di carica 1-30 1 11 12 Lunghezza cavo 3 Cm 5-15 10 12 13 Costo 3 € 10-25 15 13 14 Resistenza agli urti 2 Binario Superato Superato 14 15 Rumorosità 4 dB 20-50 35 15 16 Impermeabilità del materiale all’acqua 4 Binario Superato Superato 16 17 Range di temperatura sopportabile 3 °C 0-35 5-30 17 18 Impermeabilità del materiale alla polvere 3 Binario Superato Superato 18 19,20,22 Estetica 3 Soggettiva 1-5 5 19 21 Peso 2 g 100-300 100-150 20 22 Potenza di illuminazione 2 Lumen 100-250 200 17 3.2 Matrice bisogni-metriche La seguente matrice mette in relazione i bisogni e le metriche. Permette di controllare che: -tutti i bisogni siano presi in considerazione da almeno una metrica e viceversa; -tutte le funzionalità del prodotto siano appropriate al tipo di necessità che si deve andare a soddisfare. 20 Si analizzano di seguito gli elementi del black box: TRASMISSIONE E CONVERSIONE DEL MOTO CREMAGLIERA RUOTA DENTATA ROTISMO ORDINARIO ROTISMO EPICICLOIDALE FUNE/CINGHIA MASSA OSCILLANTE BIELLA MANOVELLA 21 CONVERSIONE ENERGIA MECCANICA IN ELETTRICA MOTO ROTATORIO DI UNA BOBINA SU UN MAGNETE ALTERNATORE DINAMO PASSAGGIO SEQUENZIALE DI MAGNETI ALL'ESTERNO DI UNA BOBINA MOTO OSCILLATORIO DI UN MAGNETE IN UNA BOBINA MATERIALE PIEZOELETTTRICO FOTOVOLTAICO MONOCRISTALLINO POLICRISTALLINO FILM SOTTILE 22 IMMAGAZZINAMENTO ENERGIA ELETTRICA BATTERIA NICKEL-CADMIO NICKEL-METAL LITIO ADDATTAMENTO AL TELEFONO USCITA MICRO USB TIPO A TIPO B TIPO C USCITA LIGHTNING TORCIA LED INCANDESCENZA 25 Il sistema trasforma il moto traslatorio dato dalla presa della mano in moto rotatorio: la pressione impressa fa muovere una cremagliera che a sua volta mette in rotazione una ruota libera che consente la rotazione del magnete rotante in un solo verso. Ciò produce una corrente alternata che viene convertita in corrente continua da un raddrizzatore, infine immagazzinata nella batteria. VANTAGGI SVANTAGGI  Bassi tempi di ricarica  Scarsa ricarica automatica  Ingombro  Isolamento  Rumore  Estetica 4.2.4 Prototipo D: moto oscillatorio e a strappo Il sistema sfrutta la combinazione del moto oscillatorio e del meccanismo a strappo. VANTAGGI SVANTAGGI  Bassi tempi di ricarica  Ricarica automatica  Ricarica manuale ottimizzata  Ingombro  Usura (fune di ricarica, molle di richiamo della puleggia, molle degli oscillatori)  Dosatura forza impressa  Isolamento  Rumore  Movimenti ampi per fornire la carica 4.2.5 Prototipo E: moto oscillatorio e hand grip Il sistema è la combinazione del metodo che sfrutta il moto oscillatorio e del meccanismo hand grip. VANTAGGI SVANTAGGI  Bassi tempi di ricarica  Ricarica automatica  Ricarica manuale ottimizzata  Movimenti esigui per la ricarica manuale  Ingombro  Isolamento  Rumore  Estetica  Necessità di convertire la corrente(AC/DC)  Usura molle degli oscillatori 26 4.2.5 Prototipo F: piezoelettrico Il sistema è la combinazione del metodo che sfrutta il moto oscillatorio e del meccanismo hand grip adattato per la produzione di energia elettrica tramite materiale piezoelettrico. VANTAGGI SVANTAGGI  Ricarica automatica  Ricarica manuale ottimizzata  Movimenti esigui per la ricarica manuale  Isolamento  Rumore  Ingombro  Estetica  Usura molle degli oscillatori  Scarso rendimento di conversione di energia meccanica in elettrica  Maggiore complicazione elettronica Batteria 27 5. Selezione dei concetti Per arrivare alla scelta del prototipo più valido si confrontano le soluzioni progettuali valutandone i vantaggi/svantaggi. Questo procedimento è diviso in due fasi: - Concept Screening - Concept Scoring 5.1 Concept Screening Questa fase permette di diminuire il numero dei concetti e se necessario migliorarli. Ad ogni criterio di selezione viene attribuito un giudizio in base al prototipo di riferimento. Nella tabella seguente vengono paragonati i diversi concetti con quello di riferimento per scegliere quelli su cui continuare lo studio; si usa il seguente codice:  + per “è meglio di”  - per “è peggio di”  0 per “lo stesso di” Si considera come dispositivo di riferimento un caricatore a manovella dinamo già presente sul mercato. 30 6. Design del prodotto Scelto il prototipo da realizzare, si passa all’analisi costruttiva:  Descrizione del meccanismo e dei singoli elementi  Materiali 6.1 Descrizione del meccanismo e dei singoli elementi Oscillatore con magnete È costituito da sei avvolgimenti di rame sovrapposti al cui interno si muove una sfera magnetica racchiusa in un involucro cilindrico plastico. La sfera è collegata al fine corsa inferiore tramite una molla a compressione. Le caratteristiche costruttive scelte sono:  Lunghezza del solenoide 𝐿 = 60𝑚𝑚  Diametro medio solenoide 𝐷 = 12 𝑚𝑚  Sezione media solenoide 𝐴 = 1.131 ∙ 10−4𝑚  Resistività rame: 𝜌 = 1.72 · 10−8 𝛺𝑚  Diametro sfera: 𝑑 = 10 𝑚𝑚  Corsa sfera = 100mm  Campo magnetico sfera: 𝐵𝑚𝑎𝑥 = 0.987 𝑊𝑏 𝑚2  Diametro filo di rame: 𝑑𝑓 = 0.4 𝑚𝑚 In base ai dati scelti si effettuano dei calcoli per stabilire la capacità di ricarica, quindi il numero di oscillatori necessari per ottenere una carica equiparabile a quella ottenuta con un caricatore convenzionale. Ipotizzando che l’elemento sia sottoposto ad un’oscillazione di 5 Hz (ottenibile scuotendolo manualmente), il tempo impiegato dal magnete per percorrere il solenoide è 0.1s, il tempo impiegato dal flusso magnetico per passare da 0 a massimo è 0.1/2=0.05 s per ogni spira. Il flusso magnetico massimo ottenuto quando la distanza tra spira e magnete è nulla risulta essere: Φ = Bmax · 𝐴 = 1.116 · 10 −4 Wb Si ha quindi: 𝑑Φ 𝑑𝑡 = ΔΦ Δ𝑡 = 1.116 · 10−4 0.05 = 2.232 · 10−3 V Considerando il solenoide costituito da 900 spire (il filo è stato avvolto 6 volte lungo 60 mm di tubo) 𝑓𝑒𝑚 = 900 · ΔΦ Δ𝑡 = 900 · 2.232 · 10−3𝑉 = 2.01V La resistenza del filo di rame è: 𝑅 = 𝜌 · 𝐿𝑓𝑖𝑙𝑜 𝐴𝑓𝑖𝑙𝑜 = 1,72 · 10−8 · 33,9 1,257·10−7 = 4.64Ω 31 Si ottiene una corrente: 𝐼 = 𝑓𝑒𝑚 𝑅 = 2.01 4.64 = 0,43𝐴 Ipotizzando che per poter ricaricare la batteria di un telefono normale sono necessari 4.4 volt in uscita dalla batteria del dispositivo, in entrata serviranno almeno 5 volt. Se si potesse raggiungere questo potenziale con opportuni elementi elettronici, si avrebbe un rapporto di trasformazione 𝜏 = 5 2.01 = 2.49, quindi la corrente effettivamente disponibile per la batteria sarebbe: 𝐼𝑏 = 𝐼 𝜏 = 0.43 2.49 = 0.173𝐴. Si suppone poi che il dispositivo sia sottoposto a spostamenti sinusoidali più “tranquilli” di frequenza pari a 3Hz, che approssimano le oscillazioni scaturite da chi pratica sport dinamici. Nell’analisi implementata su Matlab è stato modellato un oscillatore armonico ad un grado di libertà con massa m=0.005 kg (massa sfera magnetica) e smorzamento del 10%, quindi ξ=0.1. Si considera in prima approssimazione una rigidezza k=1.77 N/m, che permette di raggiungere la frequenza naturale del sistema non smorzato a 3Hz. Dopo vari tentativi si sceglie k=1 N/m come buon compromesso tra risposta dinamica e statica del sistema: la molla deve lavorare solo in compressione, quindi sotto effetto della gravità è importante che rimanga a circa a metà corsa del solenoide. Risposta in frequenza con rigidezza k=1 N/m Con risonanza intorno ai 14 rad/s, ovvero circa 2.23Hz 32 Si osserva come per una rigidezza tale, la risposta dinamica a 3 Hz del magnete sia di gran lunga accettabile: assunto uno spostamento verticale massimo in ingresso di 10 cm, si ottiene a regime uno spostamento relativo della massa più che sufficiente a ricoprire l’intera corsa utile del solenoide. Sotto queste condizioni, ripetendo gli stessi calcoli di prima, con frequenza pari a 3Hz si ottiene una corrente I=0.065A. 𝑓𝑒𝑚 = 900 · ΔΦ Δ𝑡 = 900 · 1,34 · 10−3𝑉 = 1,21V Servirà un rapporto di trasformazione τ=4.1 per ottenere i 5 volt in ingresso. Meccanismo Hand-Grip Una volta applicata la pressione su di una maniglia, questa fa muovere una cremagliera, la quale mette in rotazione una ruota libera che trasferisce il moto sui magneti rotanti in un solo verso di rotazione. Le caratteristiche costruttive scelte sono:  4 sfere magnetiche di diametro: 𝐷 = 8𝑚𝑚  Filo di rame di sezione: 𝑑𝑓 = 0.4 𝑚𝑚  Sezione media spire: 𝐴 = 0,0102 4 𝜋 = 7,854 ∙ 10−5 𝑚2  Lunghezza spire: 𝐿 = 8,5 𝑚𝑚  Lunghezza cremagliera: 41 𝑚𝑚  Diametro ruota dentata: 𝐷𝑟 = 4,5 𝑚𝑚  Campo magnetico sfera: 𝐵𝑚𝑎𝑥 = 0.987 𝑊𝑏 𝑚2  Resistività rame: 𝜌 = 1.72 · 10−8 𝛺𝑚 Si ipotizza che la maniglia venga azionata mediamente 3 volte al secondo, in un secondo la ruota dentata compie 9 giri. Il flusso magnetico oscilla tra un valore di massimo e uno di minimo. Si indica con 𝑇𝑚𝑎𝑔𝑛𝑒𝑡𝑒 il tempo tra due massimi successivi; il minimo si raggiungerà per un tempo pari alla metà di 𝑇𝑚𝑎𝑔𝑛𝑒𝑡𝑒: 𝑇𝑚𝑎𝑔𝑛𝑒𝑡𝑒 = 0,027𝑠 e ∆𝑡 = 𝑇𝑚𝑎𝑔𝑛𝑒𝑡𝑒 2 = 0,0135 𝑠. La variazione di flusso nel tempo ∆𝑡 sarà: ∆𝜙 = 𝐴 ∙ 𝐵𝑚𝑎𝑥 = 7,752 ∙ 10 −5 𝑊𝑏. Ipotizzando un solenoide composto da 𝑁 = 105 (21spire x 5avvolgimenti) si ha una fem: 𝑓. 𝑒. 𝑚. = 𝑁 ∆𝜙 ∆𝑡 = 0.6 𝑉. I 4 solenoidi in serie danno una 𝑓. 𝑒. 𝑚. = 2,4 𝑉 La resistenza è: 𝑅 = 𝜌 · 𝐿𝑓𝑖𝑙𝑜 𝐴𝑓𝑖𝑙𝑜 = 1,72 · 10−8 · 13,2 1,257·10−7 = 1.81Ω La corrente circolante è: 𝐼 = 𝑓𝑒𝑚 𝑅 = 2.4 1.81 = 1.32𝐴. 35 6.3 Prototipo finale In base allo studio effettuato e alle esigenze dei clienti, si è scelto come prototipo finale un caricatore costituito da un oscillatore, da un meccanismo hand grip, da un pannello fotovoltaico policristallino e 4 led. Si è esclusa la presenza di una torcia. Complessivamente gli ingombri del dispositivo con maniglia chiusa sono:  Altezza ≅ 10 𝑐𝑚  Larghezza ≅ 6,5 𝑐𝑚  Spessore ≅ 1,8 𝑐𝑚 36 Oscillatore Il moto oscillatorio delle sfere magnetiche favorisce la ricarica automatica del dispositivo. L’analisi progettuale si è incentrata sullo sfruttamento dei movimenti che sollecitano il dispositivo a basse frequenze (3 Hz) tipiche di attività motorie spinte: corsa, mountain bike, sci, ecc… poiché, per quanto meno redditizia in termini di % di batteria ricaricata per unità di tempo, la ricarica automatica è sempre più favorita rispetto a una ricarica manuale che prevede lo scuotimento del dispositivo. Anche per questo motivo si è scelta una molla a bassa rigidezza (sensibile alle basse frequenze). 37 Tuttavia ciò non esclude la possibilità di ricarica del dispositivo tramite agitazione manuale (frequenze più alte), a patto che il circuito preveda più possibili rapporti di trasformazione τ a seconda della f.e.m. in ingresso: variabili nel nostro caso da 2.5 (per 5Hz) a 4.1 (per 3 Hz), considerando che la dinamica del sistema è ancora ottima anche per frequenze più basse (fino a 2Hz). Per favorire la dinamica del magnete si utilizza una molla a compressione che collega la sfera al finecorsa inferiore. La molla scelta ha le seguenti caratteristiche: Si è scelto come materiale una lega di rame-berillio, in quanto le capacità di una molla in acciaio equivalentemente flessibile sarebbero completamente compromesse dalla presenza del magnete al neodimio. Al fine di evitare l’impacchettamento della molla, viene posto all’interno della stessa un gommino cilindrico di 9.5 mm, sopra il quale si scarica il peso della sfera magnetica durante le oscillazioni. La molla, per il suo elevato rapporto tra lunghezza libera e diametro esterno, presenta il problema dell’instabilità, che viene però risolto dalla presenza del tubo in PVC che funge da guida. La molla, inoltre, sotto effetto della gravità si abbassa di ∆𝑥 = 𝐹𝑝 𝑘 = 0,005 ⋅ 9.81 1 = 0,049𝑚 = 49𝑚𝑚. La pallina, quindi, in condizioni di equilibrio, quando il dispositivo è posizionato verticalmente, è a circa 49 mm dal finecorsa superiore e 46 mm da quello inferiore. Considerando poi che 9.5mm della parte inferiore vengono occupati dal gommino, è conveniente, ai fini del migliore sfruttamento delle spire nell’estremità inferiore del solenoide, traslare lo stesso verso l’alto di 5.5mm rispetto alla posizione centrale. 40 La guida limita i movimenti per far in modo che la cremagliera non si sfili. Le molle avvolgono l’albero saldato alla maniglia e sono vincolate al guscio esterno tramite fori appositi. Il bloccaggio della maniglia in posizione orizzontale, per limitare al massimo gli ingombri del dispositivo, è consentito da un semplice meccanismo di switch. Cavo integrato Lo sportellino che consente di accedere al cavo di ricarica è molto simile a quello presente in molti telefoni. In più il cavo viene spinto fuori da due molle in modo da poterlo afferrare facilmente. Ha una lunghezza totale di 5 cm. 41 Pannello policristallino Tali pannelli sono ricavati dagli scarti dell’industria elettronica, le celle sono formate da più cristalli. La loro resa rimane elevata anche se i raggi solari non sono perpendicolari al pannello. Sono il compromesso migliore tra qualità e costi e sono la soluzione solitamente più adottata. I pannelli policristallini hanno una tolleranza al calore superiore rispetto a quelli realizzati in silicio monocristallino. Si considera come dispositivo di riferimento il seguente, il cui pannello policristallino presenta tali caratteristiche: Viste le dimensioni più ridotte, si può ipotizzare una capacità di carica del pannello in caso di esposizione diretta al sole di 0.15A Diodi led I 4 led servono per indicare il livello della carica: tutti i led accesi corrispondono alla carica completa. 42 Considerazioni finali sulla capacità di ricarica Il dispositivo consente in media 0.065 A di ricarica durante attività che lo portino ad oscillare a circa 3Hz e 0,15A di ricarica sotto esposizione diretta del sole. Ipotizzando di potare il dispositivo con sé durante un’intera giornata, considerando che venga sottoposto ad un totale di 35 minuti di oscillazioni, si garantirà circa il 2% di carica della batteria Supponendo che in questo arco di tempo il pannello venga esposto al sole per 8 minuti si avrà un ulteriore 1%. Power Grip immagazzina quindi una carica del 3% in modo totalmente automatico. Per quanto riguarda la ricarica manuale sfruttando l’hand grip, si è già calcolato che tale meccanismo è in grado di sviluppare una corrente alla batteria di 0,63 A schiacciando la maniglia 3 volte al secondo. Quindi, in meno di 2 minuti, in caso di batteria completamente scarica, si riesce a fornire al telefono una carica dell’1%, sufficiente per una chiamata di emergenza. È di quasi 7 minuti il tempo necessario per ottenere la stessa carica scuotendo manualmente il dispositivo a 5Hz.