Dit zelfgemaakt is handig voor degenen die graag fietsen of hometrainer. Nu is het niet alleen goed voor de gezondheid, maar ook door lichamelijke opvoeding wordt er een elektrische stroom opgewekt waarmee verschillende apparaten opgeladen kunnen worden, waaronder mobiele telefoons en een laptop.
Het principe van het zelfgemaakte werk is vrij eenvoudig, het moeilijkst in elkaar te zetten elektronisch deel. Het mechanische deel bestaat uit een fiets en een generator (een gelijkstroommotor wordt gebruikt) verbonden door een riem. Verder van de generator gaat de spanning naar de laadregelaar en vervolgens naar de loodzuurbatterij. Welnu, dan kunt u naar eigen goeddunken energie besteden. U kunt bijvoorbeeld een omvormer op de accu aansluiten en de spanning omzetten om verschillende apparaten op te laden en te bedienen.
Materialen en hulpmiddelen voor zelfgemaakt:
- de fiets (u heeft een frame met achterwiel nodig);
- materialen voor het bevestigen van het fietsframe (multiplex, hout, bouten met moeren, etc.);
- DC-motor op 24V;
- riem en katrol voor het aansluiten van de generator op het wiel;
- 12V loodaccu;
- Type oplader DC-DC;
- DC-AC-omvormer met USB-uitgangen;
- microcontroller Arduino;
- MOS-transistor;
- LED en fotodiode;
- Hall-sensor;
- LCD-scherm;
- schakelaar;
- 5V regelaar, relais, diode, weerstanden, knoppen en meer.
Natuurlijk kan de lijst met materialen anders zijn, u moet zelfgemaakt niet nauwkeurig kopiëren, als u slim bent, kunt u uw het model op zo'n patroon.
Het proces van het samenstellen van een laadstation:
Eerste stap. We maken het frame van de fiets vast
Deze stap is een van de belangrijkste, want als het frame niet goed is bevestigd, kun je vallen en gewond raken met de fiets. De auteur bevestigt de voorvork met een bout en moer aan de balkconstructie. Het is niet moeilijk, je hebt schroeven, een boormachine en een ijzerzaag nodig.
Verder wordt dit ontwerp bevestigd aan een 2X6 'multiplex plaat, dit zal de basis zijn van het ontwerp.
Er werd een trainingsrek gebruikt om het achterste deel te bevestigen, wat het bevestigen van het frame aanzienlijk vereenvoudigt. In zo'n rek kun je een mechanisme vinden dat weerstand creëert wanneer het wiel draait. Maar hier is het niet nodig, omdat een dergelijke weerstand een generator zal creëren, dus dit mechanisme kan worden verwijderd.
Welnu, het blijft nu om de generator op de fiets aan te sluiten, want het is een 24-volt gelijkstroommotor.De motor moet op multiplex worden gemonteerd, het is wenselijk dat u door het ontwerp de riem kunt spannen. De band wordt niet op het wiel geplaatst, in plaats daarvan wordt een riem geïnstalleerd. Nu hoeft u alleen de riem strak te trekken zodat deze niet wegglijdt tijdens het opladen van de batterij. Maar u mag de riem niet te veel uitrekken, omdat hierdoor de wrijvingskrachten toenemen en de riem snel verslijt.
Stap twee De batterij en controller voorbereiden
Voor dergelijk zelfgemaakt werk kunt u een ander type batterij gebruiken, maar de auteur besloot op een loodzuurbatterij te blijven. Ten eerste zijn ze gemakkelijk toegankelijk en ten tweede veel goedkoper dan lithium en andere. Maar het is belangrijk om te begrijpen dat elke batterij een specifieke oplaadmodus nodig heeft. Voor een door de auteur geselecteerde batterij mag de laadspanning bijvoorbeeld niet hoger zijn dan 14 V en mag de stroomsterkte niet hoger zijn dan 5,4 A. Meestal worden gegevens over de oplaadmodi van de batterij geschreven op het blad dat bij aankoop is meegeleverd.
Als u voor zo'n batterij kiest, moet u van tijd tot tijd het niveau van de elektrolyt in de gaten houden, omdat deze verdampt tijdens het opladen. Het is echter niet moeilijk, je hoeft er alleen af en toe gedestilleerd water in te gieten. Als het elektrolytniveau te laag wordt, kan de batterij kortsluiten.
Het is ook belangrijk om de batterij niet te overbelasten, omdat dit de levensduur snel zal verkorten. Na verloop van tijd verliezen batterijen echter in ieder geval hun capaciteit, dit kan niet worden voorkomen, maar met een zorgvuldige houding kan de levensduur van de batterij aanzienlijk worden verlengd.
Nu een paar woorden over de laadregelaar. De eenvoudigste manier is natuurlijk om de draden van de batterij rechtstreeks op de generator aan te sluiten, maar in dit geval laadt de batterij op en zal deze snel uitvallen. In dit opzicht is de laadcontroller in het circuit voorzien. Bij het kopen van een laadregelaar is het belangrijk om op te letten dat deze een ingang en een uitgang moet hebben, dit is nodig om de accu op te laden. De controller moet een spanning van maximaal 24 V accepteren en 12 V uitvoeren met een maximale stroom van niet meer dan 5,4 A.
In de uitverkoop vindt u ook universele controllers waarmee u verschillende soorten batterijen kunt opladen.
Stap drie Selectie van omvormer
Om mobiele telefoons en laptops op te laden vanaf het laadstation, is een omvormer nodig, omdat dergelijke elektronica niet rechtstreeks vanaf de batterij kan worden opgeladen. De omvormer moet een 12V-ingang ontvangen en tegelijkertijd de spanning over de uitgangen van de USB-poorten verdelen waardoor het opladen plaatsvindt. Je moet ook rekening houden met het vermogen van de omvormer, de gemiddelde telefoon verbruikt ongeveer 5 watt en de laptop verbruikt gemiddeld 45-60 watt.
De auteur koos voor een omvormer die tot 400 watt kan leveren en beschikt over twee USB-poorten. Het aansluiten van de omvormer op de batterij is heel eenvoudig, u hoeft alleen maar twee draden van de batterij in polariteit aan te sluiten en het circuit is gemonteerd.
Stap vier Deelname van Arduino-controller aan generatorwerking
Een van de nadelen van zelfgemaakt werk was dat om het laadproces te activeren, je moest trappen en de aan / uit-knop 3 seconden ingedrukt moest houden. Om het laadproces volledig automatisch te laten verlopen, besloot de auteur om een Arduino-microcontroller te installeren, nu bewaakt hij zelf de wielsnelheid, meet hij de spanning en besluit hij wanneer het opladen van de batterij moet worden ingeschakeld.
Arduino schakelt ook uit en zet de omvormer aan als dat nodig is, de besturing wordt uitgevoerd met een MOS-transistor.
Om wat statistieken te krijgen tijdens het rijden met deze simulator-generator, kun je de Hall-sensor op een zelfgemaakt product installeren, met behulp hiervan wordt de wielsnelheid afgelezen. Met behulp van deze gegevens kunt u de afgelegde afstand, de maximale snelheid, het aantal verbrande calorieën en meer berekenen.
Maar de auteur besloot deze oplossing te vervangen door de installatie van een optische sensor.
Stap vijf LCD-scherm
Om het gemakkelijk te maken om statistieken over de werking van de simulator-generator te krijgen, heeft de auteur de gegevens op het LCD-scherm weergegeven.Hier kunt u informatie zien zoals:
- totale bedrijfstijd;
- afgelegde afstand;
- opgewekte stroom en meer.
Het laatste elektronische circuit van de generator
Stap zes Laatste fase
In de laatste fase moet u alle elementen zorgvuldig repareren en installeren, zodat ze de werking van het apparaat niet verstoren. De auteur plaatste alle elektronica rechts van de fiets in een container, het LCD-scherm en de omvormer niet meegerekend. De draden die naar de achterkant van de fiets leiden, werden door een PVC-buis geleid die op het triplex was geschroefd.
Om veiligheidsredenen heeft de auteur een schakelaar op het stuur geïnstalleerd, met behulp waarvan indien nodig de volledige stroomvoorziening kan worden uitgeschakeld in geval van een storing. Deze schakelaar is aangesloten op het negatieve van de batterij, dat wil zeggen de zogenaamde "massa". Het is belangrijk dat de schakelaarcontacten het metalen stuur niet raken, anders werkt het niet. Het is het beste om de stuurwielen vóór de installatie met elektrische tape te omwikkelen.
Vervolgens schilderde de auteur multiplex om zelfgemaakte elegantie aan meer elegantie te geven.
Het zelfgemaakte product is nog niet volledig voltooid, in de toekomst plant de auteur enkele verbeteringen. Het is nodig om een koellichaam te maken voor de laadregelaar, de optische sensor te vervangen door een Hall-sensor, de programmacode te optimaliseren, een handig menu te maken, enzovoort.
Alle benodigde Arduino-codes worden hier verzameld.