Αυτό σπιτικό θα είναι χρήσιμο για όσους θέλουν να κάνουν ποδήλατο ή ποδήλατο γυμναστικής. Τώρα δεν θα είναι μόνο καλό για την υγεία, αλλά και λόγω φυσικής αγωγής, θα δημιουργηθεί ένα ηλεκτρικό ρεύμα από το οποίο μπορούν να χρεώνονται διάφορες συσκευές, συμπεριλαμβανομένων των κινητών τηλεφώνων και του φορητού υπολογιστή.
Η αρχή της σπιτικής δουλειάς είναι πολύ απλή, το πιο δύσκολο να συναρμολογηθεί ηλεκτρονικό μέρος. Το μηχανικό μέρος αποτελείται από ποδήλατο και γεννήτρια (χρησιμοποιείται κινητήρας DC) συνδεδεμένος με ζώνη. Περαιτέρω από τη γεννήτρια, η τάση πηγαίνει στον ελεγκτή φόρτισης και στη συνέχεια στη μπαταρία μολύβδου οξέος. Λοιπόν, τότε μπορείτε να ξοδέψετε ενέργεια κατά την κρίση σας. Για παράδειγμα, μπορείτε να συνδέσετε έναν μετατροπέα στη μπαταρία και να μετατρέψετε την τάση για να φορτίσετε και να λειτουργήσετε διάφορες συσκευές.
Υλικά και εργαλεία για σπιτικά:
- το ποδήλατο (θα χρειαστείτε ένα πλαίσιο με έναν πίσω τροχό).
- υλικά για τη στερέωση του πλαισίου ποδηλάτου (κόντρα πλακέ, ξυλεία, μπουλόνια με παξιμάδια κ.λπ.) ·
- Κινητήρας συνεχούς ρεύματος στα 24V.
- ζώνη και τροχαλία για τη σύνδεση της γεννήτριας με τον τροχό.
- 12V μπαταρία μολύβδου-οξέος.
- Τύπος φορτιστή DC-DC.
- Μετατροπέας DC-AC με εξόδους USB.
- μικροελεγκτή Arduino;
- Τρανζίστορ MOS.
- LED και φωτοδίοδο.
- Αισθητήρας Hall,
- οθόνη LCD.
- διακόπτης.
- ρυθμιστής 5V, ρελέ, δίοδος, αντιστάσεις, κουμπιά και άλλα.
Φυσικά, ο κατάλογος των υλικών μπορεί να είναι διαφορετικός, δεν πρέπει να αντιγράψετε ακριβώς το σπίτι, εάν είστε έξυπνοι, μπορείτε να συναρμολογήσετε προσωπικά σας το μοντέλο σε ένα τέτοιο σχέδιο.
Η διαδικασία συναρμολόγησης ενός σταθμού φόρτισης:
Πρώτο βήμα. Διορθώνουμε το πλαίσιο της μοτοσικλέτας
Αυτό το βήμα είναι ένα από τα πιο σημαντικά, διότι αν το πλαίσιο δεν έχει σταθεροποιηθεί σωστά, μπορείτε να πέσετε και να τραυματιστείτε με το ποδήλατο. Ο συγγραφέας στερεώνει το μπροστινό πιρούνι με ένα μπουλόνι και παξιμάδι στη δομή δοκού. Δεν είναι δύσκολο να το κάνετε, θα χρειαστείτε βίδες, ένα τρυπάνι και ένα κοπίδι.
Επιπλέον, αυτό το σχέδιο είναι προσαρτημένο σε ένα φύλλο κόντρα πλακέ 2Χ6 ', αυτό θα είναι η βάση του σχεδίου.
Για την τοποθέτηση του πίσω μέρους χρησιμοποιήθηκε ράφι κατάρτισης, το οποίο απλοποιεί σε μεγάλο βαθμό τη διαδικασία προσάρτησης του πλαισίου. Σε ένα τέτοιο ράφι, μπορείτε να βρείτε έναν μηχανισμό που δημιουργεί αντίσταση όταν περιστρέφεται ο τροχός. Αλλά εδώ δεν είναι απαραίτητο, δεδομένου ότι μια τέτοια αντίσταση θα δημιουργήσει μια γεννήτρια, έτσι ώστε αυτός ο μηχανισμός μπορεί να αφαιρεθεί.
Λοιπόν, τώρα παραμένει η σύνδεση της γεννήτριας με το ποδήλατο, καθώς είναι ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος 24 volt.Ο κινητήρας πρέπει να τοποθετηθεί σε κόντρα πλακέ, είναι επιθυμητό το σχέδιο να σας επιτρέπει να σφίξετε τον ιμάντα. Το ελαστικό δεν τοποθετείται στον τροχό, αλλά τοποθετείται ένας ιμάντας. Τώρα χρειάζεται μόνο να σφίξετε τη ζώνη έτσι ώστε να μην γλιστρήσει κατά τη φόρτιση της μπαταρίας. Αλλά δεν πρέπει να τεντώσετε τη ζώνη πάρα πολύ, καθώς αυτό θα αυξήσει τις δυνάμεις τριβής και ο ιμάντας θα φθαρεί γρήγορα.
Βήμα δεύτερο Προετοιμασία της μπαταρίας και του ελεγκτή
Για τέτοιες σπιτικές εργασίες, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε διαφορετικό τύπο μπαταρίας, αλλά ο συγγραφέας αποφάσισε να παραμείνει σε μια μπαταρία μολύβδου-οξέος. Πρώτον, είναι εύκολα προσβάσιμα και, δεύτερον, πολύ φθηνότερα από το λίθιο και άλλα. Αλλά είναι σημαντικό να καταλάβετε ότι κάθε μπαταρία χρειάζεται μια συγκεκριμένη λειτουργία φόρτισης. Για παράδειγμα, για μια μπαταρία που επιλέγεται από τον συντάκτη, η τάση φόρτισης δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 14V και η ισχύς του ρεύματος δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 5,4Α. Τις περισσότερες φορές, τα δεδομένα σχετικά με τις λειτουργίες φόρτισης της μπαταρίας γράφονται στο φύλλο που εκδίδεται μαζί με την αγορά.
Επιλέγοντας μια τέτοια μπαταρία, θα πρέπει να παρακολουθείτε το επίπεδο του ηλεκτρολύτη σε αυτό από καιρό σε καιρό, δεδομένου ότι εξατμίζεται κατά τη φόρτιση. Ωστόσο, δεν είναι δύσκολο, χρειάζεται μόνο να χύσετε απεσταγμένο νερό σε αυτό από καιρό σε καιρό. Εάν η στάθμη του ηλεκτρολύτη είναι πολύ χαμηλή, η μπαταρία ενδέχεται να βραχυκυκλώσει.
Είναι επίσης σημαντικό να μην υπερφορτώνεται η μπαταρία, καθώς αυτό θα μειώσει γρήγορα τη διάρκεια ζωής της. Ωστόσο, με την πάροδο του χρόνου, οι μπαταρίες σε κάθε περίπτωση χάνουν την χωρητικότητά τους, αυτό δεν μπορεί να αποφευχθεί, αλλά με μια προσεκτική στάση, η διάρκεια ζωής της μπαταρίας μπορεί να επεκταθεί σημαντικά.
Τώρα μερικά λόγια για τον ελεγκτή χρέωσης. Φυσικά, ο ευκολότερος τρόπος θα ήταν να συνδέσετε τα καλώδια από την μπαταρία απευθείας στη γεννήτρια, αλλά στην περίπτωση αυτή η μπαταρία θα επαναφορτιστεί και θα αποτύχει γρήγορα. Από την άποψη αυτή, ο ελεγκτής φόρτισης παρέχεται στο κύκλωμα. Όταν αγοράζετε έναν ελεγκτή φόρτισης, είναι σημαντικό να προσέχετε ότι πρέπει να έχει είσοδο και έξοδο, αυτό είναι απαραίτητο για τη φόρτιση της μπαταρίας. Ο ελεγκτής πρέπει να δέχεται τάση μέχρι 24V και έξοδο 12V με μέγιστο ρεύμα όχι μεγαλύτερο από 5,4Α.
Στην πώληση μπορείτε να βρείτε και γενικούς ελεγκτές με τους οποίους μπορείτε να φορτίσετε διάφορους τύπους μπαταριών.
Βήμα τρίτο Επιλογή μετατροπέα
Για να φορτιστούν τα κινητά και οι φορητοί υπολογιστές από το σταθμό φόρτισης, απαιτείται μετατροπέας, καθώς αυτά τα ηλεκτρονικά δεν μπορούν να φορτιστούν απευθείας από την μπαταρία. Ο μετατροπέας πρέπει να δέχεται είσοδο 12V και ταυτόχρονα να διανέμει τάση στις εξόδους των θυρών USB μέσω των οποίων θα γίνεται φόρτιση. Πρέπει επίσης να λάβετε υπόψη την ισχύ του αναστροφέα, το μέσο τηλέφωνο καταναλώνει περίπου 5 watts και ο φορητός υπολογιστής καταναλώνει κατά μέσο όρο 45-60 watts.
Ο συγγραφέας επέλεξε έναν μετατροπέα που μπορεί να παραδώσει μέχρι και 400 watt και έχει δύο θύρες USB. Η σύνδεση του μετατροπέα με την μπαταρία είναι πολύ απλή, αρκεί να συνδέσετε δύο καλώδια από την μπαταρία σε πολικότητα και το κύκλωμα συναρμολογείται.
Βήμα τέσσερα Η συμμετοχή του ελεγκτή Arduino στη λειτουργία της γεννήτριας
Ένα από τα μειονεκτήματα της σπιτικής εργασίας ήταν ότι για να ενεργοποιήσετε τη διαδικασία φόρτισης, θα έπρεπε να ξεκινήσετε το πεντάλ και να κρατήσετε το κουμπί τροφοδοσίας για 3 δευτερόλεπτα. Για να γίνει η διαδικασία αυτόματης φόρτισης πλήρως, ο συγγραφέας αποφάσισε να εγκαταστήσει έναν μικροελεγκτή Arduino, τώρα ο ίδιος παρακολουθεί την ταχύτητα του τροχού, μετρά την τάση και αποφασίζει πότε να ενεργοποιήσει τη φόρτιση της μπαταρίας.
Το Arduino θα απενεργοποιηθεί επίσης και στον μετατροπέα, όταν αυτό είναι απαραίτητο, ο έλεγχος πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας ένα τρανζίστορ MOS.
Για να λάβετε κάποια στατιστικά στοιχεία κατά την οδήγηση αυτής της γεννήτριας προσομοιωτών, μπορείτε να εγκαταστήσετε τον αισθητήρα Hall σε ένα σπιτικό προϊόν, με τη βοήθεια του οποίου διαβάζεται η ταχύτητα του τροχού. Χρησιμοποιώντας αυτά τα δεδομένα, μπορείτε να υπολογίσετε την απόσταση που διανύσατε, τη μέγιστη ταχύτητα, τον αριθμό καυσαερίων και πολλά άλλα.
Αλλά ο συγγραφέας αποφάσισε να αντικαταστήσει αυτή τη λύση με την εγκατάσταση ενός οπτικού αισθητήρα.
Βήμα πέντε LCD οθόνη
Για να είναι εύκολο να λάβετε στατιστικά στοιχεία σχετικά με τη λειτουργία της γεννήτριας προσομοιωτή, ο συγγραφέας παρουσίασε τα δεδομένα στην οθόνη LCD.Εδώ μπορείτε να δείτε πληροφορίες όπως:
- συνολικός χρόνος λειτουργίας,
- διανυθείσα απόσταση ·
- παράγεται ενέργεια και περισσότερο.
Το τελικό ηλεκτρονικό κύκλωμα της γεννήτριας
Βήμα έξι Τελικό στάδιο
Στο τελικό στάδιο, θα πρέπει να διορθώσετε και να εγκαταστήσετε προσεκτικά όλα τα στοιχεία έτσι ώστε να μην παρεμβαίνουν στη λειτουργία της συσκευής. Ο συγγραφέας έβαλε όλα τα ηλεκτρονικά στα δεξιά του ποδηλάτου σε ένα δοχείο, χωρίς να υπολογίζει την οθόνη LCD και το μετατροπέα. Τα καλώδια που οδηγούσαν στο πίσω μέρος της μοτοσυκλέτας δρομολογήθηκαν μέσω ενός σωλήνα από PVC που βιδώνεται στο κόντρα πλακέ.
Για λόγους ασφαλείας, ο συντάκτης εγκατέστησε ένα διακόπτη στο τιμόνι, με το οποίο, εάν είναι απαραίτητο, θα είναι δυνατό να απενεργοποιηθεί ολόκληρη η παροχή ρεύματος σε περίπτωση βλάβης. Αυτός ο διακόπτης συνδέεται με το αρνητικό της μπαταρίας, δηλαδή, είναι η λεγόμενη "μάζα". Είναι σημαντικό οι επαφές διακόπτη να μην αγγίζουν το μεταλλικό τιμόνι, διαφορετικά δεν θα λειτουργήσει. Είναι καλύτερο να τυλίξετε τα τιμόνια με ηλεκτρική ταινία πριν από την εγκατάσταση.
Στη συνέχεια, ο συγγραφέας βαμμένο κόντρα πλακέ για να δώσει σπιτική κομψότητα σε περισσότερη κομψότητα.
Το σπιτικό προϊόν δεν έχει ακόμη ολοκληρωθεί, στο μέλλον ο δημιουργός σχεδιάζει κάποιες βελτιώσεις. Υπάρχει ανάγκη να κατασκευαστεί ένας ψύκτης θερμότητας για τον ελεγκτή φόρτισης, να αντικατασταθεί ο οπτικός αισθητήρας με αισθητήρα Hall, να βελτιστοποιηθεί ο κωδικός του προγράμματος, να κατασκευαστεί ένα βολικό μενού και ούτω καθεξής.
Όλοι οι απαραίτητοι κωδικοί Arduino συλλέγονται εδώ.