Šis mājās gatavots būs noderīga tiem, kam patīk braukt ar velosipēdu vai velotrenažieri. Tagad tas būs ne tikai labs veselībai, bet arī fiziskās audzināšanas dēļ tiks radīta elektriskā strāva, no kuras var uzlādēt dažādas ierīces, ieskaitot mobilos tālruņus un klēpjdatoru.
Pašmāju darba princips ir diezgan vienkāršs, visgrūtāk saliekamais elektroniska daļa. Mehānisko daļu veido velosipēds un ģenerators (tiek izmantots līdzstrāvas motors), kas savienoti ar jostu. Tālāk no ģeneratora spriegums nonāk lādēšanas kontrolierī un pēc tam svina skābes akumulatorā. Nu, tad jūs varat tērēt enerģiju pēc saviem ieskatiem. Piemēram, jūs varat savienot invertoru ar akumulatoru un pārveidot spriegumu, lai uzlādētu un darbinātu dažādas ierīces.
Materiāli un instrumenti mājās gatavotiem:
- velosipēds (jums būs nepieciešams rāmis ar aizmugurējo riteni);
- velosipēda rāmja stiprināšanas materiāli (saplāksnis, kokmateriāli, bultskrūves ar uzgriežņiem utt.);
- līdzstrāvas motors 24 V spriegumā;
- josta un skriemelis ģeneratora savienošanai ar riteni;
- 12 V svina skābes akumulators;
- lādētāja tips DC-DC;
- līdzstrāvas pārveidotājs ar USB izejām;
- mikrokontrolieris Arduino;
- MOS tranzistors;
- LED un fotodiode;
- zāles sensors;
- LCD ekrāns;
- slēdzis;
- 5 V regulators, relejs, diode, rezistori, pogas un daudz kas cits.
Protams, materiālu saraksts var būt atšķirīgs, jums nevajadzētu precīzi kopēt mājās gatavotu darbu, ja esat gudrs, varat personīgi salikt savu modeli pēc šāda modeļa.
Uzlādes stacijas montāžas process:
Pirmais solis. Mēs nofiksējam velosipēda rāmi
Šis solis ir viens no vissvarīgākajiem, jo, ja rāmis nav pareizi nofiksēts, ar velosipēdu jūs varat nokrist un savainoties. Autors piestiprina priekšējo dakšiņu ar skrūvi un uzgriezni pie sijas struktūras. To nav grūti izdarīt, jums būs nepieciešamas skrūves, urbis un zāģis.
Turklāt šis dizains ir pievienots 2X6 'saplākšņa loksnei, tas būs šī dizaina pamats.
Aizmugurējās daļas piestiprināšanai tika izmantots apmācības statīvs, kas ievērojami vienkāršo rāmja piestiprināšanas procesu. Šādā statīvā jūs varat atrast mehānismu, kas rada pretestību, kad ritenis griežas. Bet šeit tas nav vajadzīgs, jo šāda pretestība radīs ģeneratoru, tāpēc šo mehānismu var noņemt.
Nu, tagad atliek tikai savienot ģeneratoru ar velosipēdu, jo tas ir 24 voltu līdzstrāvas motors.Motors jāuzstāda uz saplākšņa, ir vēlams, lai dizains ļautu jums pievilkt jostu. Riepu nenovieto uz riteņa, tā vietā ir uzstādīta josta. Tagad jums tikai jāpievelk josta, lai, uzlādējot akumulatoru, tā neslīdētu. Bet nevajadzētu pārāk izstiept jostu, jo tas palielinās berzes spēkus un josta ātri nolietojas.
Otrais solis Baterijas un kontroliera sagatavošana
Šādiem mājās gatavotiem darbiem varat izmantot cita veida akumulatorus, taču autors nolēma palikt pie svina-skābes akumulatora. Pirmkārt, tie ir viegli pieejami, un, otrkārt, daudz lētāki nekā litijs un citi. Bet ir svarīgi saprast, ka katram akumulatoram ir nepieciešams noteikts uzlādes režīms. Piemēram, akumulatoram, kuru izvēlējies autors, lādēšanas spriegums nedrīkst pārsniegt 14 V, un strāvas stiprums nedrīkst pārsniegt 5,4A. Visbiežāk dati par akumulatora uzlādes režīmiem tiek rakstīti uz lapas, kas tiek izsniegta, kad to iegādājas.
Izvēloties šādu akumulatoru, jums laiku pa laikam būs jāuzrauga tajā esošais elektrolīta līmenis, jo tas uzlādēšanas laikā iztvaiko. Tomēr tas nav grūti, jums tikai laiku pa laikam nepieciešams ielej destilētu ūdeni. Ja elektrolīta līmenis kļūst pārāk zems, akumulatoram var rasties īssavienojums.
Ir svarīgi arī nepārslogot akumulatoru, jo tas ātri saīsina tā kalpošanas laiku. Tomēr laika gaitā akumulatori jebkurā gadījumā zaudē ietilpību, no tā nevar izvairīties, taču, uzmanīgi izturoties, akumulatora darbības laiku var ievērojami pagarināt.
Tagad daži vārdi par uzlādes kontrolieri. Protams, vienkāršākais veids būtu savienot vadus no akumulatora tieši pie ģeneratora, taču šajā gadījumā akumulators uzlādējas un ātri neizdosies. Šajā sakarā ķēdē ir paredzēts uzlādes kontrolieris. Pērkot uzlādes kontrolieri, ir svarīgi pievērst uzmanību tam, ka tam ir jābūt ievadam un izejai, tas ir nepieciešams akumulatora uzlādēšanai. Regulatoram jāpieņem spriegums līdz 24 V, un izeja 12 V ar maksimālo strāvu, kas nepārsniedz 5,4A.
Pārdošanā varat atrast arī universālus kontrolierus, ar kuriem jūs varat uzlādēt dažāda veida baterijas.
Trešais solis Invertora izvēle
Lai mobilo un klēpjdatoru varētu uzlādēt no uzlādes stacijas, būs nepieciešams invertors, jo šādu elektroniku nevar uzlādēt tieši no akumulatora. Invertoram jāsaņem 12 V ieeja un vienlaikus jāsadala spriegums USB portu izejām, caur kurām tiks veikta uzlāde. Jums arī jāņem vērā invertora jauda, vidējais tālrunis patērē apmēram 5 vati, un klēpjdators vidēji aizņem 45-60 vati.
Autore izvēlējās pārveidotāju, kas var piegādāt līdz 400 vatiem, un tam ir divi USB porti. Invertora pievienošana akumulatoram ir ļoti vienkārša, jums vienkārši jāpievieno divi vadi no akumulatora polaritātē, un ķēde ir samontēta.
Ceturtais solis Arduino kontroliera dalība ģeneratora darbībā
Viens no pašmāju darba trūkumiem bija tas, ka, lai aktivizētu uzlādes procesu, jums bija jāsāk pedāļot un 3 sekundes turēt barošanas pogu. Lai uzlādes process būtu pilnībā automātisks, autore nolēma uzstādīt Arduino mikrokontrolleri, tagad viņš pats uzrauga riteņa ātrumu, mēra spriegumu un izlemj, kad ieslēgt akumulatora uzlādi.
Arduino arī izslēgsies un invertoru, kad tas būs nepieciešams, vadība tiek veikta, izmantojot MOS tranzistoru.
Lai iegūtu statistiku, braucot ar šo simulatoru-ģeneratoru, varat uzstādīt zāles sensoru uz mājās gatavota izstrādājuma, ar kura palīdzību tiek nolasīts riteņa ātrums. Izmantojot šos datus, jūs varat aprēķināt nobraukto attālumu, maksimālo ātrumu, sadedzināto kaloriju skaitu un citu.
Bet autore nolēma šo risinājumu aizstāt ar optiskā sensora uzstādīšanu.
Piektais solis LCD ekrāns
Lai būtu ērtāk iegūt statistiku par simulatora ģeneratora darbību, autore datus parādīja LCD displejā.Šeit jūs varat redzēt šādu informāciju:
- kopējais darbības laiks;
- nobrauktais attālums;
- radītā jauda un vairāk.
Ģeneratora galīgā elektroniskā shēma
Sestais solis Pēdējais posms
Pēdējā posmā jums rūpīgi jānostiprina un jāinstalē visi elementi tā, lai tie netraucētu ierīces darbību. Autore visu elektroniku pa labi no velosipēda ievietoja traukā, neskaitot LCD ekrānu un invertoru. Vadi, kas ved uz velosipēda aizmuguri, tika novadīti caur PVC cauruli, kas bija pieskrūvēta pie saplākšņa.
Drošības apsvērumu dēļ autore uz stūres uzstādīja slēdzi, ar kura palīdzību, ja nepieciešams, sabojāšanās gadījumā būs iespējams izslēgt visu barošanas avotu. Šis slēdzis ir savienots ar akumulatora negatīvo, tas ir, tā ir tā saucamā "masa". Ir svarīgi, lai slēdža kontakti nepieskartos metāla stūrei, pretējā gadījumā tas nedarbosies. Pirms uzstādīšanas vislabāk ir iesaiņot stūres ratus ar elektrisko lenti.
Pēc tam autore krāsoja saplāksni, lai mājās iegūtu vairāk elegances.
Mājas izstrādājums vēl nav pilnībā pabeigts, nākotnē autore plāno dažus uzlabojumus. Ir nepieciešams veikt uzlādes kontroliera siltuma izlietni, nomainīt optisko sensoru ar Hall sensoru, optimizēt programmas kodu, izveidot ērtu izvēlni utt.
Šeit tiek apkopoti visi nepieciešamie Arduino kodi.