Das hier hausgemacht ist nützlich für diejenigen, die gerne Fahrrad oder Heimtrainer fahren. Jetzt wird es nicht nur gut für die Gesundheit sein, sondern auch aufgrund des Sportunterrichts wird ein elektrischer Strom erzeugt, aus dem verschiedene Geräte aufgeladen werden können, darunter Mobiltelefone und ein Laptop.
Das Prinzip der hausgemachten Arbeit ist recht einfach, am schwierigsten zusammenzubauen elektronisch Teil. Der mechanische Teil besteht aus einem Fahrrad und einem Generator (es wird ein Gleichstrommotor verwendet), die durch einen Riemen verbunden sind. Weiter vom Generator entfernt geht die Spannung zum Laderegler und dann zur Blei-Säure-Batterie. Dann können Sie nach eigenem Ermessen Energie verbrauchen. Sie können beispielsweise einen Wechselrichter an die Batterie anschließen und die Spannung umwandeln, um verschiedene Geräte aufzuladen und zu betreiben.
Materialien und Werkzeuge für hausgemachte:
- Fahrrad (Sie benötigen einen Rahmen mit einem Hinterrad);
- Materialien zur Befestigung des Fahrradrahmens (Sperrholz, Holz, Schrauben mit Muttern usw.);
- Gleichstrommotor bei 24V;
- Riemen und Riemenscheibe zum Verbinden des Generators mit dem Rad;
- 12 V Blei-Säure-Batterie;
- Ladegerät Typ DC-DC;
- DC-AC-Wechselrichter mit USB-Ausgängen;
- Mikrocontroller Arduino;
- MOS-Transistor;
- LED und Fotodiode;
- Hallsensor;
- LCD-Bildschirm;
- wechseln;
- 5V Regler, Relais, Diode, Widerstände, Tasten und mehr.
Natürlich kann die Liste der Materialien unterschiedlich sein, Sie sollten hausgemacht nicht genau kopieren, wenn Sie schlau sind, können Sie Ihre persönlich zusammenstellen das Modell nach einem solchen Muster.
Der Aufbau einer Ladestation:
Erster Schritt. Wir reparieren den Rahmen des Fahrrads
Dieser Schritt ist einer der wichtigsten, denn wenn der Rahmen nicht richtig befestigt ist, können Sie fallen und sich mit dem Fahrrad verletzen. Der Autor befestigt die Vordergabel mit einem Bolzen und einer Mutter an der Balkenstruktur. Es ist nicht schwer, Sie benötigen Schrauben, einen Bohrer und eine Bügelsäge.
Darüber hinaus ist dieses Design an einer 2X6-Sperrholzplatte befestigt. Dies ist die Grundlage des Designs.
Zum Anbringen des hinteren Teils wurde ein Trainingsgestell verwendet, was das Anbringen des Rahmens erheblich vereinfacht. In einem solchen Gestell finden Sie einen Mechanismus, der beim Drehen des Rades Widerstand erzeugt. Hier wird es jedoch nicht benötigt, da ein solcher Widerstand einen Generator erzeugt, so dass dieser Mechanismus entfernt werden kann.
Nun muss der Generator an das Fahrrad angeschlossen werden, da es sich um einen 24-Volt-Gleichstrommotor handelt.Der Motor muss auf Sperrholz montiert sein. Es ist wünschenswert, dass Sie aufgrund der Konstruktion den Riemen straffen können. Der Reifen wird nicht auf das Rad gelegt, sondern stattdessen ein Riemen eingebaut. Jetzt müssen Sie nur noch den Riemen festziehen, damit er beim Laden des Akkus nicht verrutscht. Sie sollten den Riemen jedoch nicht zu stark dehnen, da dies die Reibungskräfte erhöht und der Riemen sich schnell abnutzt.
Schritt zwei Batterie und Controller vorbereiten
Für solche hausgemachten Arbeiten können Sie einen anderen Batterietyp verwenden, aber der Autor hat beschlossen, auf einer Blei-Säure-Batterie zu bleiben. Erstens sind sie leicht zugänglich und zweitens viel billiger als Lithium und andere. Es ist jedoch wichtig zu verstehen, dass jeder Akku einen bestimmten Lademodus benötigt. Beispielsweise sollte für eine vom Autor ausgewählte Batterie die Ladespannung 14 V und die Stromstärke 5,4 A nicht überschreiten. In den meisten Fällen werden Daten zu den Batterielademodi auf das Blatt geschrieben, das beim Kauf ausgegeben wird.
Wenn Sie sich für eine solche Batterie entscheiden, müssen Sie von Zeit zu Zeit den Elektrolytstand überwachen, da dieser beim Laden verdunstet. Es ist jedoch nicht schwierig, Sie müssen nur von Zeit zu Zeit destilliertes Wasser hineingießen. Wenn der Elektrolytstand zu niedrig wird, kann die Batterie kurzschließen.
Es ist auch wichtig, den Akku nicht zu überlasten, da dies die Lebensdauer schnell verkürzt. Mit der Zeit verlieren Batterien jedoch auf jeden Fall ihre Kapazität, dies kann nicht vermieden werden, aber mit einer vorsichtigen Haltung kann die Batterielebensdauer erheblich verlängert werden.
Nun ein paar Worte zum Laderegler. Der einfachste Weg wäre natürlich, die Drähte von der Batterie direkt an den Generator anzuschließen, aber in diesem Fall wird die Batterie aufgeladen und fällt schnell aus. In dieser Hinsicht ist der Laderegler in der Schaltung vorgesehen. Beim Kauf eines Ladereglers ist darauf zu achten, dass dieser über einen Eingang und einen Ausgang verfügt. Dies ist zum Laden des Akkus erforderlich. Der Controller muss eine Spannung von bis zu 24 V akzeptieren und 12 V mit einem maximalen Strom von nicht mehr als 5,4 A ausgeben.
Im Angebot finden Sie auch Universal-Controller, mit denen Sie verschiedene Batterietypen aufladen können.
Schritt drei Auswahl des Wechselrichters
Damit Mobiltelefone und Laptops von der Ladestation aufgeladen werden können, wird ein Wechselrichter benötigt, da diese Elektronik nicht direkt über den Akku aufgeladen werden kann. Der Wechselrichter muss einen 12-V-Eingang empfangen und gleichzeitig die Spannung an die Ausgänge der USB-Anschlüsse verteilen, über die der Ladevorgang durchgeführt wird. Sie müssen auch die Wechselrichterleistung berücksichtigen, das durchschnittliche Telefon verbraucht etwa 5 Watt und der Laptop durchschnittlich 45-60 Watt.
Der Autor entschied sich für einen Wechselrichter, der bis zu 400 Watt liefern kann und über zwei USB-Anschlüsse verfügt. Das Anschließen des Wechselrichters an die Batterie ist sehr einfach. Sie müssen nur zwei Drähte der Batterie in der Polarität anschließen, und die Schaltung ist zusammengebaut.
Schritt vier Teilnahme des Arduino-Controllers am Generatorbetrieb
Einer der Nachteile hausgemachter Arbeit war, dass man zum Aktivieren des Ladevorgangs mit dem Treten beginnen und den Netzschalter 3 Sekunden lang gedrückt halten musste. Um den Ladevorgang vollautomatisch zu gestalten, hat der Autor beschlossen, einen Arduino-Mikrocontroller zu installieren. Jetzt überwacht er selbst die Raddrehzahl, misst die Spannung und entscheidet, wann die Batterieladung eingeschaltet wird.
Arduino schaltet den Wechselrichter bei Bedarf auch aus und wieder ein. Die Steuerung erfolgt über einen MOS-Transistor.
Um Statistiken zu erhalten, wenn Sie mit diesem Simulator-Generator fahren, können Sie einen Hall-Sensor an einem hausgemachten Produkt installieren, mit dessen Hilfe die Raddrehzahl abgelesen wird. Mit diesen Daten können Sie die zurückgelegte Strecke, die Höchstgeschwindigkeit, die Anzahl der verbrannten Kalorien und mehr berechnen.
Der Autor entschied sich jedoch, diese Lösung durch die Installation eines optischen Sensors zu ersetzen.
Schritt fünf LCD-Bildschirm
Um Statistiken über den Betrieb des Simulator-Generators bequem abrufen zu können, zeigte der Autor die Daten auf dem LCD-Display an.Hier sehen Sie Informationen wie:
- Gesamtbetriebszeit;
- zurückgelegte Strecke;
- Stromerzeugung und mehr.
Die letzte elektronische Schaltung des Generators
Schritt sechs Endphase
In der letzten Phase müssen Sie alle Elemente sorgfältig reparieren und installieren, damit sie den Betrieb des Geräts nicht beeinträchtigen. Der Autor stellte die gesamte Elektronik rechts neben dem Fahrrad in einen Behälter, ohne den LCD-Bildschirm und den Wechselrichter zu zählen. Die Drähte, die zum Heck des Fahrrads führten, wurden durch ein PVC-Rohr geführt, das mit dem Sperrholz verschraubt war.
Aus Sicherheitsgründen hat der Autor einen Schalter am Lenkrad angebracht, mit dessen Hilfe bei Bedarf die gesamte Stromversorgung bei Bruch ausgeschaltet werden kann. Dieser Schalter ist mit dem Minuspol der Batterie verbunden, dh dies ist die sogenannte "Masse". Es ist wichtig, dass die Schaltkontakte das Metalllenkrad nicht berühren, da es sonst nicht funktioniert. Es ist am besten, die Lenkräder vor dem Einbau mit Klebeband zu umwickeln.
Anschließend malte der Autor Sperrholz, um mehr Eleganz mit hausgemachter Eleganz zu versehen.
Das hausgemachte Produkt ist noch nicht vollständig fertiggestellt, in Zukunft plant der Autor einige Verbesserungen. Es ist erforderlich, einen Kühlkörper für den Laderegler zu erstellen, den optischen Sensor durch einen Hallsensor zu ersetzen, den Programmcode zu optimieren, ein praktisches Menü zu erstellen und so weiter.
Alle notwendigen Arduino-Codes werden hier gesammelt.