ezt Házitermékek hasznos lesz azok számára, akik szeretnek biciklizni vagy testkerékpározni. Most nem csak az egészségre lesz jótékony hatása, hanem a testnevelésnek köszönhetően is áramot generálnak, amelyből különböző eszközök tölthetők fel, beleértve a mobiltelefonokat és a laptopot.
A házi készítés elve meglehetősen egyszerű, a legnehezebb összeszerelni e rész. A mechanikus rész egy kerékpárból és egy generátorból (egyenáramú motor) van összekapcsolva egy övvel. A generátortól távolabb a feszültség a töltésvezérlőre, majd az ólomsav-elemre vezet. Nos, akkor energiát költene saját belátása szerint. Például csatlakoztathat egy frekvenciaváltót az akkumulátorhoz, és konvertálhatja a feszültséget a különféle eszközök töltésére és működtetésére.
Anyagok és eszközök házi készítéshez:
- a kerékpár (szüksége lesz egy hátsó kerékkel ellátott keretre);
- a kerékpárkeret rögzítéséhez szükséges anyagok (furnér, fa, csavarok anyákkal stb.);
- DC motor 24 V-os feszültséggel;
- szíj és szíjtárcsa a generátor csatlakoztatásához a kerékhez;
- 12 V-os ólom-sav akkumulátor;
- DC-DC típusú töltő;
- DC-AC inverter USB kimenetekkel;
- mikrovezérlő Arduino;
- MOS tranzisztor;
- LED és fotodiod;
- Hall érzékelő;
- LCD képernyő;
- kapcsoló;
- 5 V-os szabályozó, relé, dióda, ellenállások, gombok és így tovább.
Az anyagok felsorolása természetesen eltérő lehet, nem szabad otthon készült példányokat másolni, ha okos vagy, személyesen összeállíthatja a modell egy ilyen mintán.
A töltőállomás összeszerelésének folyamata:
Első lépés. Rögzítjük a kerékpár vázát
Ez a lépés az egyik legfontosabb, mert ha a keret nincs megfelelően rögzítve, akkor a kerékpár leeshet és megsérülhet. A szerző rögzíti az első villát csavarral és anyával a gerendaszerkezethez. Nem nehéz ezt megtenni, szüksége lesz csavarokra, fúróra és fűrészgépre.
Ezenkívül ezt a kialakítást egy 2X6 ”rétegelt lemezhez csatolják, ez lesz a forma alapja.
A hátsó rész rögzítéséhez edzõállványt használtunk, ami jelentõsen megkönnyíti a keret rögzítésének folyamatát. Egy ilyen állványban olyan mechanizmust találhat, amely ellenállást generál, amikor a kerék forog. De itt erre nincs szükség, mivel egy ilyen ellenállás generátort hoz létre, így ezt a mechanizmust eltávolítani lehet.
Nos, most a generátort csatlakoztatni kell a kerékpárhoz, mivel ez egy 24 voltos DC motor.A motort rétegelt lemezre kell felszerelni, kívánatos, hogy a kialakítás lehetővé tegye az öv meghúzását. A gumiabroncsot nem a kerékre helyezik, hanem egy öv van behelyezve. Most csak meg kell húznia az övet, hogy az ne csússzon az akkumulátor töltésekor. Nem szabad túl soha feszíteni az övet, mivel ez növeli a súrlódási erőket és az öv gyorsan elhasználódik.
Második lépés Az akkumulátor és a vezérlő előkészítése
Az ilyen házi munkákhoz különféle típusú akkumulátort használhat, de a szerző úgy döntött, hogy ólomsav akkumulátorral marad. Először is könnyen hozzáférhetők, másodszor pedig sokkal olcsóbbak, mint a lítium és mások. Fontos azonban megérteni, hogy minden akkumulátornak külön töltési módra van szüksége. Például egy, a szerző által választott akkumulátor esetében a töltési feszültség nem haladhatja meg a 14 V-ot, az áramszilárdság pedig nem haladhatja meg az 5,4A-t. Az akkumulátor töltési módjainak adatait leggyakrabban arra a lapra írják, amelyet vásárláskor kiadtak.
Ha ilyen akkumulátort választ, akkor időről időre figyelnie kell az benne lévő elektrolitszintet, mivel az töltés közben elpárolog. Ez azonban nem nehéz, csak időről időre kell desztillált vizet önteni. Ha az elektrolitszint túl alacsony lesz, az akkumulátor rövidzárlatot okozhat.
Fontos az is, hogy ne terheljük túl az akkumulátort, mivel ez gyorsan csökkenti annak élettartamát. Idővel azonban az akkumulátorok mindenképpen elveszítik kapacitását, ezt nem lehet elkerülni, de óvatos hozzáállás mellett az akkumulátor élettartama jelentősen meghosszabbodhat.
Néhány szó a töltésvezérlőről. Természetesen a legegyszerűbb mód az lenne, ha a vezetékeket az akkumulátorról közvetlenül a generátorhoz csatlakoztatnák, de ebben az esetben az akkumulátor újratöltődik és gyorsan meghibásodik. Ebben a tekintetben a töltővezérlő az áramkörben van. Töltővezérlő vásárlásakor fontos figyelembe venni, hogy legyen bemenete és kimenete, ez szükséges az akkumulátor feltöltéséhez. A vezérlőnek el kell fogadnia a legfeljebb 24 V feszültséget, és 12 V kimenetet legfeljebb 5.4A maximális árammal.
A kereskedelemben univerzális vezérlőket is találhat, amelyekkel különféle típusú elemeket tölthet.
Harmadik lépés Inverter kiválasztása
Annak érdekében, hogy a mobiltelefonokat és a laptopokat töltőállomásról lehessen feltölteni, inverterre van szükség, mivel az ilyen elektronikát nem lehet közvetlenül az akkumulátorról feltölteni. A frekvenciaváltónak 12 V-os bemenetet kell kapnia, és ezzel egyidejűleg el kell osztania a feszültséget az USB-portok kimenetein, amelyeken keresztül a töltés végrehajtásra kerül. Figyelembe kell vennie az inverter teljesítményét is, az átlagos telefon kb. 5 wattot fogyaszt, a laptop pedig átlagosan 45-60 wattot vesz fel.
A szerző olyan invertert választott, amely akár 400 watt teljesítményt képes és két USB-porttal rendelkezik. Az inverter csatlakoztatása az akkumulátorhoz nagyon egyszerű, csak két vezetéket kell csatlakoztatnia az akkumulátorról polaritással, és az áramkör össze van szerelve.
Negyedik lépés Arduino vezérlő részvétele a generátor működésében
A házi munka egyik hátránya, hogy a töltési folyamat aktiválásához pedált kell kezdenie, és 3 másodpercig tartsa lenyomva a bekapcsoló gombot. A töltés folyamatának teljes automatikusvá tétele érdekében a szerző úgy döntött, hogy telepít egy Arduino mikrovezérlőt. Most ő maga figyeli a kerék fordulatszámát, méri a feszültséget és dönt arról, mikor kapcsolja be az akkumulátor töltését.
Az Arduino szintén kikapcsol és bekapcsolja az invertert, amikor erre szükség van, a vezérlést MOS tranzisztorral hajtják végre.
Ha statisztikát szeretne kapni, ha ezen a szimulátor-generátoron lovagol, akkor telepítsen Hall-érzékelőt egy házi készítésű termékre, amelynek segítségével kiolvassa a kerék sebességét. Ezen adatok felhasználásával kiszámolhatja a megtett távolságot, a maximális sebességet, az elégetett kalóriák számát és így tovább.
A szerző azonban úgy döntött, hogy helyettesíti ezt a megoldást egy optikai érzékelő telepítésével.
Ötödik lépés LCD képernyő
A szimulátor-generátor működésével kapcsolatos statisztikai adatok kényelmessé tétele érdekében a szerző megjelenítette az adatokat az LCD-kijelzőn.Itt láthat olyan információkat, mint például:
- teljes üzemidő;
- megtett távolság;
- generált energia és így tovább.
A generátor végső elektronikus áramköre
Hatodik lépés Záró szakasz
A végső szakaszban gondosan rögzítenie és telepítenie kell az összes elemet, hogy azok ne zavarják az eszköz működését. A szerző az összes elektronikát a kerékpár jobb oldalán egy tartályba helyezte, nem számítva az LCD képernyőt és az invertert. A kerékpár hátsó részéhez vezető vezetékeket egy PVC csövön vezettek, amelyet a rétegelt lemezhez csavartak.
Biztonsági okokból a szerző egy kapcsolót telepített a kormányra, amellyel szükség esetén a teljes tápellátás kikapcsolható meghibásodás esetén. Ez a kapcsoló az akkumulátor negatívjával van összekötve, vagyis ez az úgynevezett "tömeg". Fontos, hogy a kapcsoló érintkezői ne érjenek a fém kormánykerékhez, különben nem fog működni. A telepítés előtt a legjobb a kormánykerekeket elektromos szalaggal becsomagolni.
Ezt követően a szerző rétegelt lemezt festett, hogy otthoni eleganciát adjon a további elegancia számára.
A házi készítésű termék még nem készült el teljesen, a szerző a jövőben néhány fejlesztést tervez. Szükség van egy hűtőbordára a töltésvezérlő számára, az optikai érzékelőt cserélni egy Hall érzékelőre, optimalizálni kell a programkódot, el kell készíteni egy kényelmes menüt és így tovább.
Az összes szükséges Arduino kód itt összegyűjtésre kerül.