Elveet. מטען קינטי Powerbank: 8 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

פעם הייתי בטיול והייתה לי בעיה עם טעינת הגאדג'טים שלי. נסעתי זמן רב באוטובוס, לא הייתה לי אפשרות לטעון את הטלפון וידעתי שבקרוב אהיה ללא תקשורת.

אז הגיע הרעיון ליצור מטען קינטי, שלא יהיה תלוי בשקע החשמל.

אם אתה צריך להטעין את הגאדג'ט שלך בטיול, טיול, על החוף או בתחבורה, אז Elveet תעזור לך. אתה יכול פשוט לנער את Elveet או להכניס אותו לתיק שלך (תרמיל) וללכת לעבודה (לצאת לטיולים, לחוף, להרים וכו '). המכשיר נטען בזמן תנועה.

Elveet הוא מטען קינטי. עקרון הפעולה Elveet מבוסס על תופעת האינדוקציה האלקטרומגנטית

שלב 1: חלקי רכיב של Elveet

1. המשרן מורכב ממערך הלבך 9 מגנטי ושלושה סלילים.

2. PCB מכיל ממיר שלב 200mA משרן, מטען סוללות ומפלט 5V 2A ממיר סוללה.

3. סוללת הליתיום-פולימר 2800 מיליאמפר / שעה.

4. המארז מורכב מ -4 חלקים ומיוצר עם מדפסת תלת מימד.

הפרויקט כולו נוצר ב- Fusion 360

שלב 2: משרן Elveet

המשרן ממיר את האנרגיה הקינטית של התנועה שלך לזרם חשמלי. יעילות המשרן היא הפרמטר החשוב ביותר. כמות האנרגיה המצטברת בסוללה הפנימית תלויה ביעילות המשרן.

המשרן מורכב משלושה סלילים, מערך מגנטי של הלבאך ושלושה גשרים דיודה. שדה העבודה של הסליל הוא החלק שמעליו עוברים הקטבים של המגנטים, כלומר ככל שחלק זה ארוך יותר כך נוכל להשיג יותר אנרגיה.

יתר על כן, היציאות של כל סליל מחוברות לגשר הדיודה, כלומר הסלילים עצמאיים במתח. והזרם של כל שלושת הסלילים מסוכם לאחר גשרים הדיודה. גשרי דיודות משתמשים בדיודות Schottky עם מתח קדימה נמוך מאוד PMEG4010 המיוצר על ידי Nexperia. אלה הדיודות הטובות ביותר ליישומים כאלה ואני לא ממליץ לשנות אותן לאחרים.

מערך הלבך המגנטי מרכז את השדה המגנטי בצד אחד. בצד השני, השדה המגנטי חלש מאוד.

מערך הלבאך דורש כמעט כפול ממגנטים הקבועים אך היעילות של מכלול הלבאך גבוהה מאוד.

המערך המגנטי עובר על שני חלקים של כל סליל ותמיד הקטבים עוברים על חלקים שונים. מכיוון שהסלילים עצמאיים מבחינה חשמלית בשל גשרי דיודות, השפעתם זה על זה אינה נכללת.

המשרן משתמש במכלול של 9 מגנטים ניאודימיום 5X5X30mm N42. שני מגנטים נוספים 2X4X30 N42 משמשים כמעיינות.

www.indigoinstruments.com/magnets/rare_earth/

יעילות המשרן תלויה בקצב השינוי של השדה המגנטי. לשם כך, נתיב המכלול המגנטי גדל. לפיכך, קצב השינוי של השדה המגנטי גדל באופן משמעותי עקב האצה הגדולה של המכלול המגנטי במהלך התנועה.

משרן זה יעיל בהרבה ממשרן בעל מגנט גלילי במרכז הסליל. למשרן הגלילי יש רק את החלק הפועל העליון והמוריד של המגנט. החלק האמצעי של המגנט הגלילי כמעט ואינו פועל בדור הנוכחי. לכן יעילותו נמוכה.

למשרן Elveet יש מערכת מגנטית בעלת 4 קוטבים המופנית בניצב למהדרין לחוטי הסלילים.

לאחר גשר הדיודה, זרם הסלילים מסוכם ומוזנים לממיר ולוח המטען.

שלב 3: Elveet PCB

המעגל וכל רכיבי הלוחות. הוא מכיל שלושה חלקים עיקריים:

1. הזרמת משרן ממיר 200mA. משתמשים בשבב NCP1402.

זהו ממיר בוסט שפועל מ -0.8 וולט ונותן מתח קבוע של 5 וולט וזרם של עד 200 mA. המשימה של שבב זה היא לספק מתח נוח לטעינת הסוללה.

2. שבב התקן הטעינה STC4054

שבב זה מקבל 5 וולט מהמשרן או ממקור חיצוני (באמצעות מיקרו USB) ומטעין סוללת ליתיום פולימר בהספק של 2800 mA. זרם המשרן והזרם מהמקור החיצוני מנותקים באמצעות דיודות שוטקי.

כמו כן, זוג הדיודות השני של שוטקי מאפשרות ל- Elveet לפעול כאספקת חשמל ללא הפרעה, כלומר, ניתן לטעון את Elveet ולקבל ממנה זרם בו זמנית.

3. ממיר פלט מוגבר. הוא מגביר את מתח הסוללה ל -5 וולט ומספק זרם של עד 2 אמפר להפעלת הגאדג'טים. במקרה זה, שבב LM2623 עובד.

תכונה טובה של LM2623 היא טרנזיסטור פנימי בעל הספק גבוה וזרם פלט של עד 2 אמפר עם אדוות מתח יציאה נמוכה. מתח היציאה מוזן למחבר USB רגיל.

בנוסף לחלקים אלה, הלוח כולל מתג עומס רגיש למגע (למשל מנורת נסיעה עוצמתית או עומסים קבועים אחרים). ישנם גם סיכות פלט לחיבור המטען האלחוטי במקום כבל ה- USB, אך אפשרות זו מיועדת לעתיד.

שלב 4: מארז Elveet

כל חלקי המארז ומחזיק המגנטים מודפסים במדפסת תלת מימד.

כל קבצי STL נמצאים כאן.

מידות מארז:

18 - 54 - 133 מ '(5, 24 - 2, 13 - 0, 728 אינץ')

שלב 5: סלילים

על בסיס מלבני בגובה 8x35 מ"מ בגובה 8 מ"מ, אנו סליל עם חוט של 32 AWG (0.2 מ"מ).

הסלילים עשויים עם חוט של 32 AWG (0.2 מ"מ) על בסיס מלבני. מספר הסיבובים הוא כ 1200. רוחב הסליל כולו לא יעלה על 20 מ"מ. אתה יכול ליישם חוט עבה יותר, אך עבור ממיר דחיפה, זה יהיה אופן פעולה כבד יותר. חוט דק יותר ייתן יותר מתח אך הזרם יירד והפסדים אוהם יגדלו.

לאחר סיבוב כל הסלילים צריכים להיות עטופים בקלטת PTFE.

שלב 6: גשרי דיודות לוח

זהו לוח צר ל -12 דיודות.

הוא ממוקם ליד הסלילים.

הפלט של כל סליל מחובר לגשרים לאחר הצבת הלוח בחריץ.

שלב 7: בדיקת חיבורים

לשם כך, אתה זקוק ללוח דק, המורכב מ- 10-15 נוריות LED לבנות וקבל אחד של כ- 2200 מיקרופראדים.

נוריות LED מחוברות במקביל ומולחמות ללוח גשרים דיודה.

כאשר מעבירים את המכלול המגנטי על הסלילים, כל הדיודות צריכות להאיר בבהירות.

יתר על כן, לוח הבדיקה מוסר וסיכות לוח הגשר מחוברות ללוח הממיר.

שלב 8: הרכבה אחרונה

אנו מחברים את הסוללה ואת חוטי המשרן ללוח.

לאחר מכן, אנו אוספים את המכסים העליונים והתחתונים של המכשיר באמצעות שני ברגים.

המכשיר מוכן לעבודה.

עכשיו אתה עצמאי לחלוטין מבחינה אנרגטית!