това домашно приготвени продукти ще бъде полезно за тези, които обичат да карат колело или велосипед за упражнения. Сега ще бъде не само полезно за здравето, но и поради физическото възпитание, ще се генерира електрически ток, от който могат да се зареждат различни устройства, включително мобилни телефони и лаптоп.
Принципът на домашната работа е доста прост, най-труден за сглобяване д част. Механичната част се състои от велосипед и генератор (използва се постоянен мотор), свързани с колан. По-нататък от генератора, напрежението отива към контролера на заряда, а след това към оловната киселина. Е, тогава можете да харчите енергия по ваша преценка. Например, можете да свържете инвертор към батерията и да преобразувате напрежението за зареждане и работа с различни устройства.
Материали и инструменти за домашно приготвяне:
- мотора (ще ви трябва рамка със задно колело);
- материали за фиксиране на рамката за велосипеди (шперплат, дървен материал, болтове с гайки и др.);
- DC мотор на 24V;
- колан и шайба за свързване на генератора към колелото;
- 12V оловно-киселинна батерия;
- тип зарядно DC-DC;
- DC-AC инвертор с USB изходи;
- микроконтролер Arduino;
- MOS транзистор;
- LED и фотодиод;
- сензор за Хол;
- LCD екран;
- превключвател;
- 5V регулатор, реле, диод, резистори, бутони и др.
Разбира се, списъкът с материали може да е различен, не трябва точно да копирате домашно, ако сте интелигентни, можете лично да сглобите вашите модела по такъв модел.
Процесът на сглобяване на зареждащата станция:
Първа стъпка. Фиксираме рамката на мотора
Тази стъпка е една от най-важните, защото ако рамката не е фиксирана правилно, можете да паднете и да се нараните с мотора. Авторът закрепва предната вилка с болт и гайка към конструкцията на гредата. Не е трудно да го направите, ще ви трябват винтове, бормашина и ножовка.
Освен това, този дизайн е прикрепен към шперплат лист 2X6, това ще бъде в основата на дизайна.
За закрепване на задната част беше използван тренировъчен багажник, което значително опростява процеса на закрепване на рамката. В такъв багажник можете да намерите механизъм, който създава съпротива при завъртане на колелото. Но тук това не е необходимо, тъй като такова съпротивление ще създаде генератор, така че този механизъм може да бъде премахнат.
Е, сега остава да свържем генератора към мотора, тъй като това е 24-волтов DC мотор.Двигателят трябва да бъде монтиран върху шперплат, желателно е дизайнът да ви позволи да затегнете колана. Гумата не е поставена на колелото, вместо това е инсталиран колан. Сега просто трябва да затегнете колана, за да не се изплъзва при зареждане на батерията. Но не трябва да разтягате колана прекалено много, тъй като това ще увеличи силите на триене и коланът ще се износва бързо.
Стъпка втора Подготовка на батерията и контролера
За такава домашна работа можете да използвате различен тип батерия, но авторът реши да остане на оловно-кисела батерия. Първо, те са лесно достъпни, и второ, много по-евтини от литиевите и други. Но е важно да разберете, че всяка батерия се нуждае от специфичен режим на зареждане. Например, за батерия, избрана от автора, напрежението на зареждане не трябва да надвишава 14V, а силата на тока не трябва да надвишава 5.4A. Най-често данните за режимите на зареждане на батерията се изписват на листа, който се издава заедно с нея при покупка.
Избирайки такава батерия, ще трябва да наблюдавате нивото на електролит в нея от време на време, тъй като той се изпарява при зареждане. Това обаче не е трудно, трябва само от време на време да наливате дестилирана вода в нея. Ако нивото на електролита стане твърде ниско, батерията може да има късо съединение.
Също така е важно да не претоварвате батерията, тъй като това бързо ще намали експлоатационния й живот. С течение на времето обаче батериите във всеки случай губят капацитета си, това не може да се избегне, но при внимателно отношение животът на батерията може да бъде значително удължен.
Сега няколко думи за контролера на заряда. Разбира се, най-лесният начин би бил да свържете проводниците от батерията директно към генератора, но в този случай батерията ще се презареди и бързо ще се провали. В тази връзка в схемата е осигурен контролер за зареждане. Когато купувате контролер за зареждане, е важно да обърнете внимание, че той трябва да има вход и изход, това е необходимо за зареждане на батерията. Контролерът трябва да приема напрежение до 24V и да извежда 12V с максимален ток не по-голям от 5.4A.
В продажба можете да намерите и универсални контролери, с които можете да зареждате различни видове батерии.
Стъпка трета Избор на инвертор
За да се зареждат мобилни и лаптопи от зареждащата станция, ще е необходим инвертор, тъй като такава електроника не може да се зарежда директно от батерията. Инверторът трябва да получава 12V вход и в същото време да разпределя напрежение към изходите на USB портовете, през които ще се извършва зареждане. Също така трябва да вземете предвид мощността на инвертора, средният телефон консумира около 5 вата, а лаптопът отнема средно 45-60 вата.
Авторът избра инвертор, който може да достави до 400 вата и има два USB порта. Свързването на инвертора към батерията е много просто, просто трябва да свържете два проводника от батерията в полярност и веригата е сглобена.
Стъпка четвърта Участие на контролера Arduino в работата на генератора
Един от недостатъците на домашната работа е, че за да активирате процеса на зареждане, трябва да започнете да въртите педалите и да задържите бутона за захранване за 3 секунди. За да направи процеса на зареждане напълно автоматичен, авторът реши да инсталира микроконтролер Arduino, сега той сам следи скоростта на колелото, измерва напрежението и решава кога да включи зареждането на батерията.
Arduino също ще се изключи и на инвертора, когато е необходимо, се осъществява контрол с помощта на MOS транзистор.
За да получите някои статистически данни при каране на този симулатор-генератор, можете да инсталирате датчик на Хол върху домашен продукт, с помощта на който се отчита скоростта на колелото. Използвайки тези данни, можете да изчислите изминатото разстояние, максималната скорост, броя на изгорените калории и други.
Но авторът реши да замени това решение с инсталирането на оптичен сензор.
Стъпка пета LCD екран
За да е удобно да получавате статистически данни за работата на симулатора-генератор, авторът показва данните на LCD дисплея.Тук можете да видите информация като:
- общо работно време;
- изминато разстояние;
- генерирана мощност и други.
Крайната електронна схема на генератора
Стъпка шеста Заключителен етап
На последния етап трябва внимателно да фиксирате и инсталирате всички елементи, така че да не пречат на работата на устройството. Авторът постави цялата електроника вдясно от велосипеда в контейнер, без да брои LCD екрана и инвертора. Проводниците, водещи към задната част на мотора, бяха прокарани през PVC тръба, която беше завита към шперплата.
От съображения за сигурност авторът инсталира превключвател на волана, с който, ако е необходимо, ще бъде възможно да се изключи цялото захранване в случай на повреда. Този превключвател е свързан с отрицателя на батерията, тоест това е така наречената "маса". Важно е контактите на превключвателя да не докосват металния волан, в противен случай той няма да работи. Най-добре е преди монтажа да обвиете воланите с електрическа лента.
Впоследствие авторът рисува шперплат, за да придаде домашна елегантност на повече елегантност.
Домашният продукт все още не е напълно завършен, в бъдеще авторът планира някои подобрения. Необходимо е да се направи радиатор за контролера на заряда, да се замени оптичният сензор със сензор на Хол, да се оптимизира програмният код, да се направи удобно меню и т.н.
Всички необходими кодове на Arduino се събират тук.