detta hemgjorda produkt kommer att vara användbart för dig som gillar att cykla eller motionscykel. Nu kommer det inte bara att vara bra för hälsan, utan också på grund av fysisk träning kommer en elektrisk ström att genereras från vilken olika enheter kan laddas, inklusive mobiltelefoner och en bärbar dator.
Principen för det hemlagade verket är ganska enkelt, det svåraste att montera e del. Den mekaniska delen består av en cykel och en generator (en likströmsmotor används) ansluten med ett bälte. Vidare från generatorn går spänningen till laddningsregulatorn och sedan till blysyrabatteriet. Tja, då kan du spendera energi efter eget gottfinnande. Till exempel kan du ansluta en växelriktare till batteriet och konvertera spänningen för att ladda och använda olika enheter.
Material och verktyg för hemmagjord:
- cykeln (du behöver en ram med ett bakhjul);
- material för fixering av cykelramen (plywood, timmer, bultar med muttrar etc.);
- DC-motor vid 24V;
- rem och remskiva för att ansluta generatoren till hjulet;
- 12V blysyrabatteri;
- DC-DC-laddare;
- DC-AC-inverter med USB-utgångar;
- mikrokontroller Arduino;
- MOS-transistor;
- LED och fotodiode;
- Hallsensor;
- LCD-skärm;
- växla;
- 5V-regulator, relä, diod, motstånd, knappar och mer.
Naturligtvis kan materiallistan vara annorlunda, du bör inte exakt kopiera hemmagjord, om du är smart kan du personligen montera din modellen på ett sådant mönster.
Processen att montera en laddstation:
Första steget. Vi fixar cykelramen
Detta steg är ett av de viktigaste, eftersom om ramen inte är ordentligt fixerad kan du falla och bli skadad med cykeln. Författaren fäster framgaffeln med en bult och mutter på balkstrukturen. Det är inte svårt att göra det, du behöver skruvar, en borr och en bågsåg.
Dessutom är denna design fäst på ett 2X6 'plywoodark, detta kommer att ligga till grund för designen.
Ett träningsställ användes för att fästa den bakre delen, vilket i hög grad förenklar processen att fästa ramen. I ett sådant rack kan du hitta en mekanism som skapar motstånd när hjulet roterar. Men här behövs det inte, eftersom ett sådant motstånd skapar en generator, så denna mekanism kan tas bort.
Nu återstår det att ansluta generatoren till cykeln, eftersom det är en 24-volt DC-motor.Motorn måste monteras på plywood, det är önskvärt att designen gör att du kan dra åt bältet. Däcket placeras inte på hjulet, istället installeras ett bälte. Nu behöver du bara dra åt bältet så att det inte glider när du laddar batteriet. Men du ska inte sträcka bältet för mycket, eftersom det kommer att öka friktionskrafterna och bältet kommer att slitna snabbt.
Steg två Förbereda batteriet och regulatorn
För sådant hemlagat arbete kan du använda en annan typ av batteri, men författaren bestämde sig för att stanna kvar på ett blybatteri. För det första är de lättillgängliga, och för det andra mycket billigare än litium och andra. Men det är viktigt att förstå att varje batteri behöver ett specifikt laddningsläge. Till exempel, för ett batteri som valdes av författaren, bör laddningsspänningen inte överstiga 14V, och strömstyrkan bör inte överstiga 5.4A. Oftast skrivs data om batteriladdningslägen på arket som har utfärdats vid köp.
Om du väljer ett sådant batteri måste du övervaka nivån på elektrolyt i det då och då, eftersom det förångas vid laddning. Det är dock inte svårt, du behöver bara hälla destillerat vatten ibland. Om elektrolytnivån blir för låg kan batteriet kortsluta.
Det är också viktigt att inte överbelasta batteriet, eftersom det snabbt kommer att minska livslängden. Men med tiden förlorar batterier i alla fall sin kapacitet, detta kan inte undvikas, men med en försiktig inställning kan batteriets livslängd förlängas avsevärt.
Nu några ord om laddningskontrollern. Naturligtvis skulle det enklaste sättet vara att ansluta ledningarna från batteriet direkt till generatoren, men i detta fall kommer batteriet att laddas och kommer snabbt att misslyckas. I detta avseende är laddningsstyrenheten anordnad i kretsen. När du köper en laddningsstyrenhet är det viktigt att uppmärksamma att den måste ha en ingång och en utgång, detta är nödvändigt för att ladda batteriet. Styrenheten måste acceptera en spänning på upp till 24V och utgång 12V med en maximal ström på högst 5,4A.
På försäljning kan du också hitta universalkontroller som du kan ladda olika typer av batterier med.
Steg tre Val av växelriktare
För att mobila och bärbara datorer ska laddas från laddstationen krävs en växelriktare, eftersom sådan elektronik inte kan laddas direkt från batteriet. Omformaren måste ta emot 12V-ingång och samtidigt fördela spänningen till utgångarna på USB-portarna genom vilka laddning kommer att utföras. Du måste också ta hänsyn till växelriktarens effekt, den genomsnittliga telefonen förbrukar cirka 5 watt och den bärbara datorn tar i genomsnitt 45-60 watt.
Författaren valde en inverterare som kan leverera upp till 400 watt och har två USB-portar. Att ansluta inverteraren till batteriet är mycket enkelt, du behöver bara ansluta två kablar från batteriet i polaritet, och kretsen är monterad.
Steg fyra Arduino controller deltagande i generator drift
En av nackdelarna med hemlagat arbete var att för att aktivera laddningsprocessen var du tvungen att börja trampa och hålla in strömbrytaren i 3 sekunder. För att göra laddningsprocessen helt automatisk bestämde författaren att installera en Arduino-mikrokontroller, nu övervakar han själv hjulets hastighet, mäter spänningen och bestämmer när batteriet ska laddas.
Arduino stängs också av och på växelriktaren när det behövs, kontrollen utförs med en MOS-transistor.
För att få lite statistik när du kör på denna simulatorgenerator kan du installera Hall-sensorn på en hemmagjord produkt, med hjälp av den läses hjulhastigheten. Med hjälp av dessa data kan du beräkna kört avstånd, maximal hastighet, antalet förbrända kalorier och mer.
Men författaren beslutade att ersätta denna lösning med installationen av en optisk sensor.
Steg fem LCD-skärm
För att göra det bekvämt att få statistik om hur simulatorgeneratorn fungerar visade författaren informationen på LCD-skärmen.Här kan du se information som:
- total driftstid;
- rest avstånd;
- genererad kraft och mer.
Generatorns slutliga elektroniska krets
Steg sex Sista etappen
I det sista steget måste du noggrant fixa och installera alla element så att de inte stör funktionen på enheten. Författaren placerade all elektronik till höger om cykeln i en container, räknade inte LCD-skärmen och inverteraren. Ledningarna som leder till baksidan av cykeln leddes genom ett PVC-rör som skruvades fast på plywood.
Av säkerhetsskäl installerade författaren en brytare på rattet, med hjälp av det, om det är nödvändigt, kommer det att vara möjligt att stänga av hela strömförsörjningen i händelse av en störning. Denna strömbrytare är ansluten till batteriets negativa, det vill säga detta är den så kallade "massan". Det är viktigt att brytarkontakterna inte rör vid metallrattet, annars fungerar det inte. Det är bäst att linda in rattarna med elektrisk tejp före installationen.
Därefter målade författaren plywood för att ge hemmagjord elegans till mer elegans.
Den hemlagade produkten är ännu inte färdigställd, i framtiden planerar författaren några förbättringar. Det finns ett behov av att göra en kylfläns för laddningsregulatorn, byta ut den optiska sensorn med en Hall-sensor, optimera programkoden, skapa en bekväm meny och så vidare.
Alla nödvändiga Arduino-koder samlas här.