Elveet. Chaja ya Kinetic Powerbank: Hatua 8 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:51

Mara moja nilikuwa kwenye safari na nilikuwa na shida na kuchaji tena vifaa vyangu. Nilisafiri kwa muda mrefu kwenye basi, sikupata fursa ya kuchaji simu yangu na nilijua kuwa hivi karibuni nitakuwa bila mawasiliano.

Ndivyo ilikuja wazo la kuunda chaja ya kinetiki, ambayo haitegemei kituo cha umeme.

Ikiwa unahitaji kuchaji kifaa chako kwenye safari, kuongezeka, pwani au kwa usafirishaji, basi Elveet itakusaidia. Unaweza kutikisa Elveet au kuiweka kwenye begi lako (mkoba) na uende kazini (nenda kwa kutembea, pwani, milimani, nk). Kifaa kinachaji wakati unasonga.

Elveet ni chaja ya kinetiki. Kanuni ya operesheni Elveet inategemea hali ya kuingizwa kwa umeme

Hatua ya 1: Sehemu za Sehemu ya Elveet

1. Inductor ina safu 9 ya sumaku ya Halbach na coil tatu.

2. PCB ina inductor 200mA ya kuongeza-kubadilisha, chaja ya betri, na kibadilishaji cha kuongezeka kwa betri 5V 2A.

3. Betri ya lithiamu-polima 2800 mAh.

4. Kesi hiyo ina sehemu 4 na imetengenezwa na Printa ya 3D.

Mradi wote umeundwa katika Fusion 360

Hatua ya 2: Elveet Inductor

Inductor hubadilisha nishati ya kinetic ya harakati yako kuwa mkondo wa umeme. Ufanisi wa inductor ni parameter muhimu zaidi. Kiasi cha nishati iliyokusanywa katika betri ya ndani inategemea ufanisi wa inductor.

Inductor ina coils tatu, safu ya sumaku ya Halbach, na madaraja matatu ya diode. Shamba la kufanya kazi la coil ni sehemu hapo juu ambayo nguzo za sumaku hupita, ambayo ni kwamba, sehemu hii ni ndefu, nguvu zaidi tunaweza kupata.

Kwa kuongezea, matokeo ya kila coil yameunganishwa na daraja la diode, ambayo ni kwamba, coil zinajitegemea katika voltage. Na sasa ya coils zote tatu imewekwa kwa muhtasari baada ya madaraja ya diode. Madaraja ya diode hutumia diode za Schottky na voltage ya chini sana mbele PMEG4010 iliyotengenezwa na Nexperia. Hizi ndio diode bora kwa matumizi kama haya na sikupendekeza ubadilishe kwa wengine.

Safu ya sumaku ya Halbach huzingatia uwanja wa sumaku upande mmoja. Kwa upande mwingine, uwanja wa sumaku ni dhaifu sana.

Safu ya Halbach inahitaji karibu mara mbili ya sumaku za kudumu lakini ufanisi wa mkutano wa Halbach ni mkubwa sana.

Safu ya sumaku hupita sehemu mbili za kila coil na kila siku nguzo hupita sehemu tofauti. Kwa kuwa coil zinajitegemea kwa umeme kwa sababu ya madaraja ya diode, ushawishi wao kwa kila mmoja haujatengwa.

Inductor hutumia mkusanyiko wa sumaku 9 za neodymium 5X5X30mm N42. Sumaku mbili zaidi 2X4X30 N42 hutumiwa kama chemchemi.

www.indigoinstruments.com/magnets/rare_earth/

Ufanisi wa inductor inategemea kiwango cha mabadiliko ya uwanja wa sumaku. Kwa hili, njia ya mkutano wa sumaku imeongezeka. Kwa hivyo, kiwango cha mabadiliko ya uwanja wa sumaku huongezeka sana kwa sababu ya kuongeza kasi kubwa kwa mkusanyiko wa sumaku wakati wa mwendo.

Inductor hii ni bora zaidi kuliko inductor na sumaku ya cylindrical katikati ya coil. Inductor ya cylindrical ina sehemu ya juu tu na inayoshusha kazi ya sumaku. Sehemu ya kati ya sumaku ya cylindrical karibu haifanyi kazi katika kizazi cha sasa. Kwa hivyo, ufanisi wake ni mdogo.

Inductor ya Elveet ina mfumo wa sumaku wa pole-4 ambao umeelekezwa kwa nguvu kwa waya wa koili.

Baada ya madaraja ya diode, sasa ya coils imejumuishwa na kulishwa kwa kibadilishaji na bodi ya chaja.

Hatua ya 3: Elveet PCB

Mzunguko na vifaa vyote vya bodi. Ina sehemu kuu tatu:

1. Hatua-up ya 200mA inductor ya kubadilisha sasa. Chip NCP1402 hutumiwa.

Ni kibadilishaji cha kuongeza nguvu ambacho hufanya kazi kutoka volts 0.8 na hutoa voltage iliyowekwa ya volts 5 na sasa ya hadi 200 mA. Kazi ya chip hii ni kutoa voltage nzuri ya kuchaji betri.

2. Chip kifaa chip STC4054

Chip hii hupokea volts 5 kutoka kwa inductor au kutoka kwa chanzo cha nje (kupitia micro-USB) na huchaji betri ya Lithium-polymer yenye uwezo wa 2800 mA. Ya sasa ya inductor na ya sasa kutoka kwa chanzo cha nje zimepunguzwa kupitia diode za Schottky.

Pia, jozi za pili za diode za Schottky zinamruhusu Elveet kufanya kazi kama usambazaji wa umeme usiokatizwa, ambayo ni kwamba, unaweza kumtoza Elveet na kupokea sasa kutoka kwa vifaa vyako kwa wakati mmoja.

3. Kigeuzi-pato kibadilishaji. Inaongeza voltage ya betri kwa Volts 5 na hutoa sasa ya hadi 2 Amperes kuwezesha gadgets. Katika kesi hii, chip ya LM2623 inafanya kazi.

Kipengele kizuri cha LM2623 ni transistor ya ndani yenye nguvu kubwa na pato la sasa la hadi 2 Amperes na nguvu ndogo ya pato la chini. Voltage ya pato hulishwa kwa kiunganishi cha kawaida cha USB.

Mbali na sehemu hizi, bodi ina swichi ya kugusa nyeti ya kugusa (kwa mfano taa yenye nguvu ya kusafiri au mizigo mingine ya kila wakati). Pia kuna pini za pato za kuunganisha sinia isiyo na waya badala ya kebo ya USB, lakini chaguo hili limeundwa kwa siku zijazo.

Hatua ya 4: Kesi ya Elveet

Sehemu zote za kesi na mmiliki wa sumaku zimechapishwa kwenye printa ya 3D.

Faili zote za STL ziko hapa.

Vipimo vya kesi:

18 - 54 - 133 мм (5, 24 - 2, 13 - 0, 728 ndani)

Hatua ya 5: Coil

Kwenye msingi wa mstatili 5x35 mm juu 8 mm, tunarudia coil na waya wa 32 AWG (0.2 mm).

Vipu vimetengenezwa na waya wa 32 AWG (0.2mm) kwenye msingi wa mstatili. Idadi ya zamu ni takriban 1200. Upana wa coil nzima haipaswi kuwa zaidi ya 20 mm. Unaweza kuomba waya mzito, lakini kwa kibadilishaji cha kuongeza, hii itakuwa hali nzito ya utendaji. Waya nyembamba itatoa voltage zaidi lakini ya sasa itashuka na hasara za ohmic zitaongezeka.

Baada ya kumaliza vilima vyote vinapaswa kuvikwa na mkanda wa PTFE.

Hatua ya 6: Daraja za Diode za Bodi

Hii ni bodi nyembamba kwa diode 12.

Iko karibu na coils.

Matokeo ya kila coil yameunganishwa na madaraja baada ya bodi kuwekwa kwenye gombo.

Hatua ya 7: Kuangalia Miunganisho

Ili kufanya hivyo, unahitaji bodi nyembamba, ambayo imewekwa kwa taa nyeupe za 10-15 na capacitor moja ya microfarads takriban 2200.

LED zinaunganishwa sawa na zinauzwa kwa bodi ya madaraja ya diode.

Wakati wa kusonga mkutano wa sumaku juu ya coil, diode zote zinapaswa kuangaza sana.

Kwa kuongezea, bodi ya jaribio imeondolewa na pini za bodi ya daraja zimeunganishwa na bodi ya ubadilishaji.

Hatua ya 8: Mkutano wa Mwisho

Tunaunganisha waya na waya za inductor kwenye bodi.

Baada ya hapo, tunakusanya vifuniko vya juu na chini vya kifaa kwa kutumia visu mbili.

Kifaa iko tayari kufanya kazi.

Sasa umejitegemea kwa nguvu kabisa!