Ce fait maison sera utile pour ceux qui aiment faire du vélo ou du vélo d'exercice. Maintenant, ce sera non seulement bon pour la santé, mais aussi grâce à l'éducation physique, un courant électrique sera généré à partir duquel divers appareils peuvent être chargés, y compris les téléphones portables et un ordinateur portable.
Le principe du travail fait maison est assez simple, le plus difficile à monter électronique partie. La partie mécanique est constituée d'un vélo et d'un générateur (un moteur DC est utilisé) reliés par une courroie. Plus loin du générateur, la tension va au contrôleur de charge, puis à la batterie au plomb. Eh bien, alors vous pouvez dépenser de l'énergie à votre discrétion. Par exemple, vous pouvez connecter un onduleur à la batterie et convertir la tension pour charger et faire fonctionner divers appareils.
Matériaux et outils pour la maison:
- le vélo (vous aurez besoin d'un cadre avec une roue arrière);
- matériaux pour la fixation du cadre du vélo (contreplaqué, bois, boulons avec écrous, etc.);
- Moteur DC à 24V;
- courroie et poulie pour connecter le générateur à la roue;
- Batterie au plomb 12V;
- Type de chargeur DC-DC;
- Onduleur DC-AC avec sorties USB;
- microcontrôleur Arduino;
- transistor MOS;
- LED et photodiode;
- Capteur Hall;
- écran LCD;
- interrupteur;
- Régulateur 5V, relais, diode, résistances, boutons et plus.
Bien sûr, la liste des matériaux peut être différente, vous ne devez pas copier avec précision le fait maison, si vous êtes intelligent, vous pouvez personnellement assembler votre le modèle sur un tel modèle.
Le processus d'assemblage d'une station de charge:
Première étape. Nous réparons le cadre du vélo
Cette étape est l'une des plus importantes, car si le cadre n'est pas correctement fixé, vous pouvez tomber et vous blesser avec le vélo. L'auteur attache la fourche avant avec un boulon et un écrou à la structure de la poutre. Ce n'est pas difficile à faire, vous aurez besoin de vis, d'une perceuse et d'une scie à métaux.
De plus, cette conception est attachée à une feuille de contreplaqué 2X6 ’, ce sera la base de la conception.
Un support de formation a été utilisé pour fixer la partie arrière, ce qui simplifie considérablement le processus de fixation du cadre. Dans un tel rack, vous pouvez trouver un mécanisme qui crée une résistance lorsque la roue tourne. Mais ici, ce n'est pas nécessaire, car une telle résistance créera un générateur, ce mécanisme peut donc être supprimé.
Eh bien, il reste maintenant à connecter le générateur au vélo, car il s'agit d'un moteur à courant continu de 24 volts.Le moteur doit être monté sur contreplaqué, il est souhaitable que la conception vous permette de serrer la courroie. Le pneu n'est pas placé sur la roue, une ceinture est installée à la place. Il ne vous reste plus qu'à serrer la ceinture pour qu'elle ne glisse pas lors de la charge de la batterie. Mais vous ne devez pas trop étirer la ceinture, car cela augmentera les forces de friction et la ceinture s'usera rapidement.
Deuxième étape Préparation de la batterie et du contrôleur
Pour un tel travail fait maison, vous pouvez utiliser un type de batterie différent, mais l'auteur a décidé de rester sur une batterie au plomb. Premièrement, ils sont facilement accessibles, et deuxièmement, beaucoup moins chers que le lithium et autres. Mais il est important de comprendre que chaque batterie a besoin d'un mode de charge spécifique. Par exemple, pour une batterie sélectionnée par l'auteur, la tension de charge ne doit pas dépasser 14 V et l'intensité du courant ne doit pas dépasser 5,4 A. Le plus souvent, les données sur les modes de charge de la batterie sont inscrites sur la feuille qui l'accompagne lors de l'achat.
En choisissant une telle batterie, vous devrez surveiller de temps en temps le niveau d'électrolyte, car elle s'évapore lors de la charge. Cependant, ce n'est pas difficile, vous n'avez qu'à y verser de l'eau distillée de temps en temps. Si le niveau d'électrolyte devient trop bas, la batterie peut court-circuiter.
Il est également important de ne pas surcharger la batterie, car cela réduira rapidement sa durée de vie. Cependant, au fil du temps, les batteries perdent en tout cas leur capacité, cela ne peut être évité, mais avec une attitude prudente, la durée de vie des batteries peut être considérablement prolongée.
Maintenant, quelques mots sur le contrôleur de charge. Bien sûr, le moyen le plus simple serait de connecter les fils de la batterie directement au générateur, mais dans ce cas, la batterie se rechargera et tombera rapidement en panne. À cet égard, le contrôleur de charge est prévu dans le circuit. Lors de l'achat d'un contrôleur de charge, il est important de faire attention qu'il doit avoir une entrée et une sortie, cela est nécessaire pour charger la batterie. Le contrôleur doit accepter une tension allant jusqu'à 24 V et une sortie de 12 V avec un courant maximal ne dépassant pas 5,4 A.
En vente, vous pouvez également trouver des contrôleurs universels avec lesquels vous pouvez charger différents types de batteries.
Troisième étape Sélection de l'onduleur
Pour que les mobiles et les ordinateurs portables soient chargés à partir de la station de charge, un onduleur sera nécessaire, car ces appareils électroniques ne peuvent pas être chargés directement à partir de la batterie. L'onduleur doit recevoir une entrée 12 V et en même temps distribuer la tension aux sorties des ports USB à travers lesquels la charge sera effectuée. Vous devez également prendre en compte la puissance de l'onduleur, le téléphone moyen consomme environ 5 watts et l'ordinateur portable prend en moyenne 45 à 60 watts.
L'auteur a choisi un onduleur pouvant délivrer jusqu'à 400 watts et doté de deux ports USB. La connexion de l'onduleur à la batterie est très simple, il vous suffit de connecter deux fils de la batterie en polarité et le circuit est assemblé.
Quatrième étape Participation du contrôleur Arduino au fonctionnement du générateur
L'un des inconvénients du travail artisanal était que pour activer le processus de charge, vous deviez commencer à pédaler et maintenir le bouton d'alimentation pendant 3 secondes. Pour rendre le processus de charge entièrement automatique, l'auteur a décidé d'installer un microcontrôleur Arduino, maintenant il contrôle lui-même la vitesse de la roue, mesure la tension et décide quand allumer la charge de la batterie.
Arduino éteindra et rallumera également l'onduleur en cas de besoin, le contrôle est effectué à l'aide d'un transistor MOS.
Pour obtenir des statistiques lorsque vous conduisez ce simulateur-générateur, vous pouvez installer le capteur Hall sur un produit fait maison, à l'aide de celui-ci, la vitesse de la roue est lue. À l'aide de ces données, vous pouvez calculer la distance parcourue, la vitesse maximale, le nombre de calories brûlées, etc.
Mais l'auteur a décidé de remplacer cette solution par l'installation d'un capteur optique.
Cinquième étape Écran LCD
Pour faciliter l'obtention de statistiques sur le fonctionnement du générateur-simulateur, l'auteur a affiché les données sur l'écran LCD.Ici, vous pouvez voir des informations telles que:
- durée totale de fonctionnement;
- distance parcourue;
- puissance générée et plus.
Le dernier circuit électronique du générateur
Étape six Étape finale
Au stade final, vous devez fixer et installer soigneusement tous les éléments afin qu'ils n'interfèrent pas avec le fonctionnement de l'appareil. L'auteur a placé toute l'électronique à droite du vélo dans un conteneur, sans compter l'écran LCD et l'onduleur. Les fils menant à l'arrière du vélo ont été acheminés à travers un tuyau en PVC qui a été vissé au contreplaqué.
Pour des raisons de sécurité, l'auteur a installé un interrupteur sur le volant, à l'aide duquel, si nécessaire, il sera possible de couper la totalité de l'alimentation en cas de casse. Cet interrupteur est connecté au négatif de la batterie, c'est-à-dire qu'il s'agit de la "masse". Il est important que les contacts de l'interrupteur ne touchent pas le volant métallique, sinon cela ne fonctionnera pas. Il est préférable d'envelopper les volants avec du ruban électrique avant l'installation.
Par la suite, l'auteur a peint du contreplaqué pour donner une élégance faite maison à plus d'élégance.
Le produit fait maison n'est pas encore complètement terminé, à l'avenir l'auteur prévoit quelques améliorations. Il est nécessaire de créer un dissipateur thermique pour le contrôleur de charge, de remplacer le capteur optique par un capteur Hall, d'optimiser le code de programme, de créer un menu pratique, etc.
Tous les codes Arduino nécessaires sont collectés ici.