Elveet. Kinetic Charger Powerbank: 8 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

Toe ek op 'n reis was, het ek 'n probleem gehad om my toestelle te herlaai. Ek het lank met die bus gereis, het nie die geleentheid gehad om my foon op te laai nie en het geweet dat ek binnekort sonder kommunikasie sou wees.

So het die idee gekom om 'n kinetiese laaier te skep wat nie van die kragaansluiting afhang nie.

As u u gadget moet herlaai tydens 'n reis, stap, op die strand of in die vervoer, sal Elveet u help. U kan Elveet net skud of in u sak (rugsak) sit en aan die werk gaan (gaan stap, na die strand, na die berge, ens.). Die toestel laai as jy beweeg.

Elveet is 'n kinetiese laaier. Die beginsel van werking Elveet is gebaseer op die verskynsel van elektromagnetiese induksie

Stap 1: Onderdele van die elveet

1. Die induktor bestaan uit 'n 9-magnetiese Halbach-skikking en drie spoele.

2. PCB bevat 'n induktor 200mA opstap-omskakelaar, 'n batterylaaier en 'n 5V 2A-uitgang van die battery-omskakelaar.

3. Die litium-polimeer battery 2800 mAh.

4. Die omhulsel bestaan uit 4 dele en is gemaak met 'n 3D -drukker.

Die hele projek word in Fusion 360 geskep

Stap 2: Elveet Inductor

Die induktor skakel die kinetiese energie van u beweging om in 'n elektriese stroom. Die doeltreffendheid van die induktor is die belangrikste parameter. Die hoeveelheid opgehoopte energie in die interne battery hang af van die doeltreffendheid van die induktor.

Die induktor bestaan uit drie spoele, 'n Halbach -magnetiese skikking en drie diodebrue. Die werkveld van die spoel is die deel waarbo die pole van die magnete gaan, dit wil sê, hoe langer hierdie deel is, hoe meer energie kan ons kry.

Verder is die uitsette van elke spoel aan die diodebrug gekoppel, dit wil sê, die spoele is onafhanklik in spanning. En die stroom van al drie die spoele word saamgevat na die diodebruggies. Dit is die beste diodes vir sulke toepassings, en ek beveel nie aan om dit na ander te verander nie.

Die magnetiese Halbach -reeks konsentreer die magnetiese veld aan die een kant. Aan die ander kant is die magnetiese veld baie swak.

Halbach -reeks benodig byna dubbel die aantal permanente magnete, maar die doeltreffendheid van die Halbach -samestelling is baie hoog.

Die magnetiese skikking gaan oor twee dele van elke spoel en altyd gaan die pole oor verskillende dele. Aangesien die spoele as gevolg van diodebrue elektries onafhanklik is, word hul invloed op mekaar uitgesluit.

Die induktor gebruik 'n samestelling van 9 neodymiummagnete 5X5X30mm N42. Nog twee magnete 2X4X30 N42 word as vere gebruik.

www.indigoinstruments.com/magnets/rare_earth/

Die doeltreffendheid van die induktor hang af van die veranderingstempo van die magnetiese veld. Hiervoor word die pad van die magnetiese samestelling verhoog. Die tempo van verandering van die magnetiese veld word dus aansienlik verhoog as gevolg van die groot versnelling van die magnetiese samestelling tydens beweging.

Hierdie induktor is baie doeltreffender as 'n induktor met 'n silindriese magneet in die middel van die spoel. Die silindriese induktor het slegs die boonste en onderste deel van die magneet. Die middelste deel van die silindriese magneet werk amper nie in die huidige generasie nie. Daarom is die doeltreffendheid daarvan laag.

Die Elveet-induktor het 'n 4-polige magnetiese stelsel wat streng loodreg op die drade van die spoel gerig is.

Nadat die diode oorbrug is, word die stroom van die spoele opgesom en na die omskakelaar en laaierbord gevoer.

Stap 3: Elveet PCB

Die stroombaan en alle komponente van die borde bevat drie hoofdele:

1. Stap-up 200mA omskakelaar spoelstroom. Die chip NCP1402 word gebruik.

Dit is 'n boost -omskakelaar wat werk van 0,8 volt en 'n vaste spanning van 5 volt en 'n stroom van tot 200 mA gee. Die taak van hierdie chip is om 'n gemaklike spanning te verskaf om die battery te laai.

2. Laai toestelskyfie STC4054

Hierdie chip ontvang 5 volt van die induktor of van 'n eksterne bron (via mikro-USB) en laai 'n litium-polimeer battery met 'n kapasiteit van 2800 mA. Die induktorstroom en die stroom van die eksterne bron word via Schottky -diodes ontkoppel.

Met die tweede paar Schottky -diodes kan Elveet ook as 'n ononderbroke kragtoevoer funksioneer, dit wil sê, u kan Elveet laai en tegelykertyd stroom ontvang vir u toestelle.

3. Step-up uitvoer omskakelaar. Dit verhoog die batteryspanning tot 5 volt en bied 'n stroom van tot 2 ampère om die toestelle aan te dryf. In hierdie geval werk die LM2623 -chip.

'N Goeie kenmerk van die LM2623 is 'n interne hoëkrag-transistor en 'n uitsetstroom van tot 2 ampère met 'n lae uitsetspanning rimpel. Die uitgangsspanning word na 'n standaard USB -aansluiting gevoer.

Benewens hierdie onderdele, het die bord 'n aanraakgevoelige lasskakelaar (byvoorbeeld 'n kragtige reislamp of ander konstante vragte). Daar is ook uitvoerpenne om die draadlose laaier in plaas van die USB -kabel aan te sluit, maar hierdie opsie is ontwerp vir die toekoms.

Stap 4: Elveet -koffer

Alle dele van die tas en die magneethouer word op 'n 3D -drukker gedruk.

Alle STL -lêers is hier.

Kast afmetings:

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

Stap 5: Spoel

Op 'n reghoekige basis van 5x35 mm hoog, 8 mm, rol ons met 'n draad van 32 AWG (0,2 mm).

Die spoele is gemaak met 'n draad van 32 AWG (0.2mm) op 'n reghoekige basis. Die aantal draaie is ongeveer 1200. Die breedte van die hele spoel mag nie meer as 20 mm wees nie. U kan 'n dikker draad aanbring, maar vir 'n boost -omskakelaar is dit 'n swaarder werkswyse. 'N Dunner draad gee meer spanning, maar die stroom daal en ohmiese verliese sal toeneem.

Na die opwinding moet alle spoele met PTFE -band toegedraai word.

Stap 6: Bord Diode -brûe

Dit is 'n smal bord vir 12 diodes.

Dit is langs die spoele geleë.

Die uitsette van elke spoel word met die brûe verbind nadat die bord in die groef geplaas is.

Stap 7: Kontroleer verbindings

Om dit te kan doen, benodig u 'n dun bord met 10-15 wit LED's en 'n kapasitor van ongeveer 2200 mikrofarads.

LED's word parallel gekoppel en aan die bord van diode -brûe gesoldeer.

As die magnetiese eenheid oor die spoele beweeg, moet al die diodes helder skyn.

Verder word die toetsbord verwyder en die brugbordpenne word aan die omskakelbord gekoppel.

Stap 8: Finale vergadering

Ons koppel die battery en die induktorsdrade aan die bord.

Daarna versamel ons die boonste en onderste deksels van die toestel met twee skroewe.

Die toestel is gereed om te werk.

Nou is u heeltemal energiek onafhanklik!