ovo domaći proizvod bit će korisno za one koji vole voziti bicikl ili vježbati bicikl. Sada to neće biti samo dobro za zdravlje, već će zbog fizičkog odgoja biti stvorena električna struja s koje se mogu puniti različiti uređaji, uključujući mobilne telefone i prijenosno računalo.
Princip rada domaćeg rada prilično je jednostavan, najteži za sastavljanje e dio. Mehanički dio sastoji se od bicikla i generatora (koristi se istosmjerni motor) povezan remenom. Dalje od generatora napon ide do regulatora naboja, a potom do olovne kiseline. Pa, onda možete potrošiti energiju po vlastitom nahođenju. Na primjer, možete pretvoriti pretvarač na bateriju i pretvoriti napon za punjenje i rukovanje raznim uređajima.
Materijali i alati za domaću izradu:
- bicikl (trebat će vam okvir sa stražnjim kotačem);
- materijali za pričvršćivanje okvira bicikla (šperploča, drvo, vijci s maticama itd.);
- DC motor na 24V;
- remen i remenica za spajanje generatora na kotač;
- 12V olovno-kiselinska baterija;
- Tip punjača DC-DC;
- DC-AC pretvarač s USB izlazima;
- mikrokontroler Težak;
- MOS tranzistor;
- LED i fotodioda;
- Hall senzor;
- LCD ekran;
- prekidač;
- 5V regulator, relej, dioda, otpornici, gumbi i ostalo.
Naravno, popis materijala može biti različit, ne smijete točno kopirati domaće, ako ste pametni, možete osobno sastaviti svoj model po takvom obrascu.
Postupak sklapanja stanice za punjenje:
Prvi korak. Popravljamo okvir bicikla
Ovaj je korak jedan od najvažnijih, jer ako okvir nije pravilno postavljen, možete pasti i ozlijediti se s biciklom. Autor pričvršćuje vijkom i maticom prednju vilicu na konstrukciju grede. To nije teško učiniti, trebat će vam vijci, bušilica i nožna pila.
Nadalje, ovaj dizajn je pričvršćen na ploče od šperploče 2X6, što će biti osnova dizajna.
Za pričvršćivanje stražnjeg dijela korišten je nosač za treniranje, što znatno pojednostavljuje postupak pričvršćivanja okvira. U takvoj stalak možete pronaći mehanizam koji stvara otpor kada se kotač okreće. Ali ovdje to nije potrebno, jer će takav otpor stvoriti generator, pa se ovaj mehanizam može ukloniti.
Eto, sada ostaje spojiti generator na bicikl, jer je to 24-voltni DC motor.Motor mora biti montiran na šperploču, poželjno je da dizajn omogućuje zatezanje pojasa. Guma nije postavljena na kotač, umjesto nje je ugrađen remen. Sada samo morate zategnuti pojas kako ne bi iskliznuo prilikom punjenja baterije. No ne biste trebali previše rastezati pojas jer će to povećati sile trenja i remen će se brzo istrošiti.
Drugi korak Priprema baterije i regulatora
Za takav domaći rad možete koristiti razne vrste baterija, ali autor se odlučio zadržati na olovnoj bateriji. Prvo, oni su lako dostupni, i drugo, puno jeftiniji od litija i drugih. Važno je shvatiti da je za svaku bateriju potreban specifičan način punjenja. Na primjer, za bateriju koju je odabrao autor napon punjenja ne smije prelaziti 14V, a jačina struje ne smije prelaziti 5,4A. Najčešće se podaci o načinima punjenja baterije pišu na listu koji se izdaje uz kupnju.
Odabirom takve baterije, morat ćete povremeno nadzirati razinu elektrolita u njoj, jer ona isparava prilikom punjenja. Međutim, nije teško, samo s vremena na vrijeme trebate uliti destiliranu vodu u nju. Ako razina elektrolita postane preniska, akumulator može doći do kratkog spoja.
Važno je i ne preopteretiti bateriju, jer će to brzo smanjiti njezin vijek trajanja. Međutim, s vremenom, baterije u svakom slučaju gube kapacitet, to se ne može izbjeći, ali pažljivim stavom, vijek trajanja baterije može se znatno produžiti.
Sada nekoliko riječi o regulatoru naboja. Naravno, najlakši način bio bi spojiti žice iz akumulatora izravno na generator, ali u tom slučaju baterija će se napuniti i brzo će uspjeti. S tim u vezi je u krugu predviđen regulator za punjenje. Kada kupujete regulator za punjenje, važno je obratiti pažnju da mora imati ulaz i izlaz, ovo je potrebno za punjenje baterije. Regulator mora prihvatiti napon do 24V, a izlaziti 12V s maksimalnom strujom ne većom od 5,4A.
U prodaji možete pronaći i univerzalne kontrolere s kojima možete puniti razne vrste baterija.
Treći korak Odabir pretvarača
Da bi se mobilni i prijenosni uređaji mogli puniti s stanice za punjenje, bit će potreban pretvarač jer se takva elektronika ne može puniti izravno iz baterije. Pretvarač mora primiti 12V ulaz i istodobno raspoređivati napon na izlaze USB ulaza kroz koja će se obavljati punjenje. Također morate uzeti u obzir snagu pretvarača, prosječni telefon troši oko 5 vata, a prijenosno računalo uzima u prosjeku 45-60 vata.
Autor je odabrao pretvarač koji može isporučiti do 400 vata i ima dva USB priključka. Spajanje pretvarača na bateriju vrlo je jednostavno, samo morate u polaritetu spojiti dvije žice iz baterije i sklop je sastavljen.
Četvrti korak Sudjelovanje arduino kontrolera u radu generatora
Jedan od nedostataka domaćeg rada bio je taj što ste aktivirali postupak punjenja, morate pokrenuti pedaliranje i 3 sekunde držati gumb za napajanje. Da bi postupak punjenja postao potpuno automatski, autor je odlučio instalirati mikrokontroler Arduino, sada on sam nadzire brzinu kotača, mjeri napon i odlučuje kada treba uključiti punjenje baterije.
Arduino će se također isključiti, a na pretvaraču kada je to potrebno, kontrola se provodi pomoću MOS tranzistora.
Da biste dobili nekoliko statistika tijekom vožnje ovog simulatora-generatora, možete instalirati Hall senzor na domaći proizvod, uz pomoć kojeg se očitava brzina kotača. Pomoću ovih podataka možete izračunati prijeđenu udaljenost, maksimalnu brzinu, broj sagorjelih kalorija i još mnogo toga.
No autor je odlučio ovo rješenje zamijeniti ugradnjom optičkog senzora.
Peti korak LCD zaslon
Kako bi bio prikladan za dobivanje statistika o radu simulatora-generatora, autor je podatke prikazao na LCD zaslonu.Ovdje možete vidjeti informacije kao što su:
- ukupno radno vrijeme;
- pređena udaljenost;
- generirana snaga i još mnogo toga.
Konačni elektronički sklop generatora
Korak šesti Završna faza
U završnoj fazi, morate pažljivo popraviti i instalirati sve elemente tako da ne ometaju rad uređaja. Autor je svu elektroniku s desne strane bicikla stavio u spremnik, ne računajući LCD zaslon i pretvarač. Žice koje vode do stražnjeg dijela bicikla provedene su kroz PVC cijev koja je bila pričvršćena na šperploču.
Iz sigurnosnih razloga autor je na upravljaču ugradio prekidač, uz pomoć kojeg će, u slučaju kvara, biti moguće isključiti cijelo napajanje. Ovaj prekidač povezan je s negativnom baterijom, to je ovo takozvana "masa". Važno je da se prekidači ne dodiruju metalnim upravljačem, jer u protivnom neće raditi. Najbolje je prije instalacije omotati volane električnom trakom.
Nakon toga autor je obojao šperploču kako bi domaćoj eleganciji dao još elegancije.
Domaći proizvod još nije u potpunosti dovršen, autor ubuduće planira neka poboljšanja. Potrebno je napraviti hladnjak za regulator punjenja, optički senzor zamijeniti Hall senzorom, optimizirati programski kod, napraviti prikladan izbornik i tako dalje.
Svi potrebni Arduino kodovi prikupljeni su ovdje.